ancient-civilizations
התפתחות תיאוריות מדעיות על מקור החיים על פני כדור הארץ
Table of Contents
תיאוריות מוקדמות והצל הארוך של הדור הסמוי
במשך אלפי שנים, מקור החיים לא היה שאלה מדעית אלא הסבר תיאולוגי או פילוסופי.תרבויות עתיקות מסמופוטמיה לסין, המיוחסות לדברים החיים הראשונים למעשים של אלים או ליוצר עליון.הסבר הטבעי הראשון באמת – ואחד ששולט במחשבה המערבית במשך כמעט אלפיים שנה – היה שייך לדור החיסוני הראשון (FLT:0spontous Generation) אריסטו (18–322) טען כי הוא יכול היה להתעורר ממין של גזע לא יכול היה להיראות חי באופן ישיר של עכברים אורגני.
דור ספונטני לא היה מאתגר עד המאה ה-17, כאשר רופא איטלקי פרנצ'סקו רדי ביצע ניסוי פשוט אך אלגנטי.הוא הציב בשר בשלושה צנצ'רים: אחד פתוח, מכוסה בגליזה, ואחד חתם.מגגורטס הופיע רק בצנצנת הפתוחה, והוכיח כי הם הגיעו מגני בושת, לא מהבשר עצמו.
המכה הסופית הגיעה מלואי פסטר בשנות ה-1860.שימוש בפלקים מכוונים שסימנו אוויר אך מנעו אבק (ומיקרובים) להגיע למרק, הפגין פסטרד נשאר סטרילי ללא הגבלת זמן, אלא אם כן הדחף היה נוטה לאפשר מגע עם האבק.ניסוי זה נחשב לאחד החשובים ביותר בהיסטוריה של הביולוגיה, באופן מכריע, שלא היה מסוגל להגיע כלל לצורות ספונטניות של החיים, אם לא היו אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אם כן, אז, אז, אז, אז, האם הניסוי הזה היה יכול היה יכול היה להתחיל את כל החיים הראשונים לא היה להתחיל את החיים היו יכולים להתחיל את כל החיים הראשונים, אם כן, אז, אז, אז, אז, אז, אם כן, אז, אז, אז, אז, אז, אם כן, אז, אז, אז, אז, אם כן, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אם כן, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אז, אם כן, אם כן, האם זה היה יכול היה יכול היה יכול היה להתחיל את זה היה להתחיל את זה היה יכול היה להתחיל את זה היה יכול היה להתחיל את זה היה להתחיל את זה
לידתו של Abiogenesis: מכימיקלים קלועים ל Miller-Urey
אם דור ספונטני אינו אפשרי בתנאים הנוכחיים, אזי מקור החיים חייב להיות אירוע ייחודי בעבר הרחוק של כדור הארץ, בתנאים שונים מאוד מאלה של היום.הרעיון הזה ידוע בשם FLT:0abiogenesisFLT 1 (התהליך הטבעי שבו החיים נובעים מחומרים לא חיים לאורך זמן ותחת תנאים גיאוכימיים ספציפיים.
The Oparin-Haldane Hypothesis
[22: 21] יובל] מראיין: "האלדאן" (ה') היה אמור להיות בעל כורח, ו[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]
אופרדין הראתה כי מולקולות אורגניות אלה יכולות לצוץ לתוך ההרחבה:0 (coacervatesFLT:1) - טיפות מפואריות המציגות כמה תכונות של חיים, כגון קליטת חומרים מזינים מהמדיום שמסביב ולהגדיל. בעוד coacervates אינם חיים, הם מייצגים צעד סביר לקראת התאליזציה הנדרשת לחיים סלולריים.
ניסוי מילר-אורי (1953)
בשנת 1953, סטנלי מילר והארולד אורי מאוניברסיטת שיקגו הניחו את השערת האופרין-האלדאן למבחן.הם בנו מערכת סגורה של חוטי זכוכית וצנורות שדמיינו את מה שנחשב לאחר מכן לתנאי כדור הארץ הקדום: תערובת של מתאן, אמוניה, מימן וחוס מים, עם ניצוץ חשמלי מתמשך כדי לדמות ברק.
הניסוי מילר-אורי היה הישג ציוני דרך.התברר כי מולקולות אורגניות חיוניות לחיים יכולות להיווצר באופן ספונטני בתנאים פרוביוטיים סבירים.ניסויי תת-קרקעיים, כולל וריאציות שהשתמשו בתערובת גז שונה (כגון פחמן חד-חמצני וחנקן), יצרו לא רק חומצות אמינו, אלא גם את היסודות של RNA (למשל, adenine, guaua), ו-20,000 סוכרים של כמה פעמים של פחמן-Funtomy-Funtuntial) היו עוד יותר מ-Funtuntuntuntern-Funtials: 1.
מעבר ל-Preordial Soup: hydrothermal Vents ו- Subsurface Oceans
בעוד הניסוי מילר-אורי מציע כי מולקולות אורגניות יכולות להיווצר באוקיינוסים או בריכות, נקודות מחקר עדכניות יותר לסביבות חלופיות.בשנות ה-70, גילוי של אווררים הידרו-עשרים עמוקים חשפו מערכות אקולוגיות המשגשגות בחשיכה מוחלטת, בטמפרטורות קיצוניות ובלחץ, המופעלות לא על ידי אור השמש אלא על ידי אנרגיה כימית מהפנים של כדור הארץ.
פאניקה: חיים מן הכוכבים?
[ה] אין דיון על מקור החיים ללא התייחסות ל-FLT:0panspermiaFeloph: השערה המורכבת של פאן-פרמיה, טוענת כי החיים לא התעוררו על פני כדור הארץ, אלא נזרעו ממקומות אחרים ביקום – שהועברו על ידי באטים, מטאוריטים או אבק בין-כוכבי, אשר אינו יכול לפתור את מקור החיים האולטימטיבי; אלא רק לפסול את הבעיה למקום אחר, אשר היה קיים ב-סגולה:
ישנם מספר גרסאות של panspermia:
- (FLT:0)Lithopanspermia: FLT:1 מיקרובים נוסעים בתוך סלעים שמקורם בכוכבי לכת על ידי השפעות אסטרואידים.הסלע מספק הגנה ויכול להגיע לכוכבי לכת אחרים בתוך מערכת השמש במשך עשרות אלפי שנים.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ -פרוספירמיה: 1 (בלטינית: ⁇ ) מיקרובלס מפלט לחלל כמגזרים או מכוסים בחומר אורגני, עלולים לשרוד מסעות ארוכים יותר.
- [ה]ב"ה: [ה], [ה], [ה],] רעיון שנוי במחלוקת שהחיים התפשטו במכוון על ידי ציוויליזציה חכמה.
בעוד פנספרמיה מרתקת, רוב המדענים רואים כי אין זה סביר הסבר ראשוני לחיים על פני כדור הארץ כי זה לא חשבון עבור המראה מוקדם מאוד של החיים על פני כדור הארץ שלנו, יתר על כן, זה לא יכול להסביר איך החיים התעוררו מלכתחילה - זה פשוט דוחף את השאלה עוד יותר רחוק.
עוד Hyposes ו-Eurise Theories
RNA World Hypothesis
חלבונים הם חיוניים למטבוליזם ולמבנה, אך הם אינם יכולים לשכפל את עצמם.דנ"א מאחסנת מידע גנטי, אך אינם יכולים לזרז תגובות כימיות. בראשית שנות השמונים, גילויו של FLT:0ribozymesphFLT:1 – מולקולות RNA שיכולות לפעול כאנזימים – אשר בסופו של דבר נוצרו ל-RNAFLT:2RNA World hypoFLT 3.
המונחים: Clay Hypothesis
הכימאי הסקוטי אלכסנדר גרהם קאירנס-סמית' הציע שהחיים החלו על פני השטח של מינרלים חימר. ⁇ יש מבנה קבוע והוא יכול לשכפל באופן לא מושלם, לפעול פשוט כמו FLT:0templatesFLT:1 מולקולות אורגניות יכול להיות מחובר משטחים אלה, בהדרגה להיות מתוחכם יותר עד שהם בסופו של דבר השתלטו על תהליך השכפול.
תיאוריות אידיאולוגיות ומידע מבוסס
גישות עדכניות יותר מתייחסות למקור החיים כבעיה של LT:0 ⁇ quilibriumתרמודינמיקה thermosFLT:1 - כיצד מבנים מאורגנים בעצמם יכולים להתעורר ולהתמיד נגד אנטרופיה: הפיזיקאי FLT:2Jeremy אנגליהirasFLT 3: הציע כי תחת כוחות מסוימים נהיגה (כגון ⁇ טמפרטורה), פשוט נוטה להתארגנות עצמית לתוך מבנים מורכבים כי עדיין יש בעיות "מסוגות" באופן ספונטניות" של אנרגיה, אך ורקמות, אך ורק "מסוגות" באופן בלתי נמנע של אנרגיה" (כלומר," (כלומר," (כמו מטושטשות) באופן בלתי נמנע, "מסוגיות," (כמו מטושטשות) יש צורך) באופן ספונטני, כמו מטושטשות, כמו מטושטשות," (כמו מטושטשות) באופן בלתי נמנע, "מסוגלכאורה," (כמו מטושטשות) של שינוי) של שינוי) באופן בלתי נמנע, כלומר, כך, כך, כך, "מסוג של שינוי טבעי," (כלומר, כך," (כגון מטושטשות," (כמו מטושטשות," (כמו מטושטשות) של שינוי) של שינוי) באופן בלתי נמנע, "מסוג של שינוי) של שינוי טבעי, "מ
תוצאות מחקר נוכחיות Frontiers
כיום, המחקר על מקור החיים הוא תחום בינתחומי תוסס המשלב את ה-FLT:0כימיה, ביולוגיה, גיאולוגיה, אסטרונומיה, ותחומי מפתח של מחקר פעיל כוללים:
- (ב) ⁇ :0) כימיה פרוביוטית בתנאים מוקדמים-ארציים מציאותיים: אבולוציה 1: חוקרים בודקים תרחישים באמצעות פחמן דו-חמצני, חנקן וגזים געשיים במקום תערובת של מתאן-אמאוניה בשימוש על ידי מילר ואורי, כמה ניסויים עכשיו מדמיינים את הכימיה של FLT:2impact מכתשים FLT 3: או F:4tidal PoolsF:5-ry יכול היה לרכזת מחזורים אורגניים.
- מחקר פרוטואל: (FLT:1 מדענים בונים מודלים דמויי תאים פשוטים באמצעות FLT:2 Fatty acid vesiclesFLT 3: אשר יכול לגדול, לחלק, ולהשמיד מולקולות גנטיות.
- (ב) [ה]: [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]]: [הגילוי של אלפי כוכבי לכת] הרחיב את החיפוש אחר החיים מעבר למערכת השמש שלנו.המשימות הקרובות כמו ה-FLT:2 James Webb Space טלסקופFLT:2 ו-Abnbtial טלסקופ החלל של מאדים ו-AfLT:2, אשר הם מנתחים את האווירה של כוכבי הלכת הרחוקים, כגון:5, אשר הם עדים למשימות של מאדים, או למשימות של מאדים, או למשימות רובוטיות, או למשימות של מים, ו-Valram, ו-Valus, ו-Valram, ו-Valus, ו-Valus, ו-Feram, ו-F, ו-Valram, ו-Feram, ו-Rate, אשר הן אלה, אשר הן, אשר הן אלה, אשר הן אלה, אשר הן אלה הן אלה הן אלה הן אלה הן אלה הן , אשר הן , אשר הן מ-Valram, אשר הן מכוונות, אשר הן , אשר הן מכוונות, אשר הן , אשר הן , אשר הן , אשר הן
- (FLT:0) ביולוגיה ביולוגיה אתטית: FLT:103) חוקרים במכון J. Craig Venter יצרו רצף:2minimal חיידקי CellveFLT 3 עם רק 473 גנים, הגנום הקטן ביותר הידוע עבור אורגניזם חי.
- (ה) סימולציות מחשב עוצמתיות יכולות כעת לעצב את היווצרותן של מולקולות מורכבות בתנאים פרוביוטיים, ולדמיין אילו מסלולים כימיים הם בעלי סיכוי גבוה ביותר.
מקור החיים אינו אירוע יחיד אלא תהליך – סדרה של צעדים מורכבים יותר שהפכו את הכימיה הלא-חיים לתאי חי.
אתגרים ושאלות לא ידועות
למרות עשרות שנים של התקדמות, שאלות בסיסיות רבות נשארות.אחד הגדולים ביותר הוא הבעיה של ⁇ :0chicken-and-egg של גנטיקה וחילוף 1: החיים המודרניים דורשים הן מידע (DNA / RNA) ותפקוד (חלבון), אבל כל אחד תלוי השני.השערה העולמית של RNA מציעה פתרון אפשרי, אך לא מסביר כיצד נוצרו חומצות הקשורות לRNA עצמו.
[ה] [ה]] [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]]] [ה]]] [ה]][ה]]]]]] [ההידועים ביותר במאובנים של תאים מיקרוביאליים, עד כה, עד ש-3 מיליארד שנים לפני הספירה לאחור, עד כה, עד שעדיין לא היו עדים ל-3 מיליון שנה, אם היו עדים ל[[193, עד כה ל[[193]], ו[[193]], ו[[19243]], ו[[19243]], ו[[19243]], ו[[19243]], ו[[1924]], ו[[1924]], ו[[1943]], ו[[1943]], ו[[1943]], ו[[1943]], ו[[1943]], ו[[1943]], ו[[1924]], ו[[1943]], [[1924]], [[1924]], [[1943]], [[1924]], [[1943]], ו[[1924]], [[1943]], [[1924]], [[1924]], [[1943]], [[1924]]
מסקנה: מסע מתמשך
מהדור הספונטאני של אריסטו ועד לדגימות הניצוץ של מילר-אורי, ומהמרק הפרידינסופי של אורלין-הלדאן לסימולציות החדשניות של הכימיה הטרביוטית, הבנתנו את מקור החיים התפתחה באופן דרמטי.התיאוריה המובילה כיום נותרה FLT:0abiesisFLT:1 בצורה מסוימת – בין אם בלחמה קצרה, עמוקה, עמוק-מחדשת, לא ניתן לראות את עצמה רק מפלט של LT2, אלא רק מפלט לא היה בלתי נמנע, אלא רק מפלט של פאן-FLT2.
מה ברור הוא שהשאלה אינה עוד בעיה מטאפיזית, כפי שאנו מגיעים לעולם אחר, אנו יכולים לענות על אחת השאלות העמוקות ביותר של האנושות: כיצד אנו ממשיכים לחקור את העבר העמוק של כדור הארץ שלנו, וכשאנו מגיעים אל עולמות אחרים, סוף סוף סוף לענות על אחת השאלות העמוקות ביותר של האנושות: FLT:0 כיצד החלו החיים על פני כדור הארץ?
לקריאה נוספת, ראה (ב) עיין בסקירה זו של הטבע על כימיה קדם-ביוטית (FLT) 1:1, The FLT:2NASA Astrobiology Institute of EvolutionFLT 3: and the FLT:42021 Science article on Primordialמטבוליזם:5