10 teorie dell'origine della vita

IL Teorie dell'origine della vita Cercano di spiegare come hanno avuto origine gli esseri viventi. Come è nata la vita come lo sappiamo è una domanda che molti filosofi, teologi e scienziati sono stati fatti per molti anni, in effetti, potremmo dire che quasi da quando l'uomo è un uomo.

Diversi documenti scientifici stabiliscono che la Terra si è formata circa 4.5-5 miliardi di anni e che i più antichi fossili noti, corrispondenti ai resti dei cianobatteri trovati in Australia occidentale, risalgono ad almeno circa 3.5 miliardi di anni fa.

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Sebbene non vi siano documenti fossili o prove geologiche più antiche, molti scienziati concordano sul fatto che altre forme di vita avrebbero potuto esistere prima, ma che i fossili avrebbero potuto essere distrutti dal calore e dai cambiamenti sotto forma di molte rocce durante il precambriano.

Cosa è successo durante i quasi 2 miliardi di anni che sono passati dall'origine della Terra e dal verificarsi dei primi fossili? Questi sono gli eventi biologici che si sono verificati in quel momento che hanno reso possibile l'emergere della vita e coloro che sono oggi nella comunità scientifica.

Successivamente troveremo alcune delle principali teorie ipotetiche sollevate da diversi autori per spiegare l'origine dei primi organismi viventi, da cui si sono evoluti i modi di vita più "avanzati".

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Com'era la terra prima della vita?

I primi modi di vivere della Terra sono microrganismi fossilizzati putativi, che si trovano in fonti idrotermiche. Si stima che vivessero 4,28 miliardi di anni fa.

Alcuni scienziati propongono che la terra "iniziale" fosse influenzata da diversi tipi di oggetti celesti e che le temperature su questo pianeta fossero così elevate che l'acqua non era in uno stato liquido, ma sotto forma di gas.

Tuttavia, molti concordano sul fatto che la terra precambriana avrebbe potuto avere temperature simili a quelle della terra di oggi, il che significa che l'acqua poteva essere trovata in forma liquida, condensata formando oceani, mari e laghi.

Si ritiene che l'atmosfera terrestre dell'epoca, d'altra parte, sia fortemente riducente (con zero o poco ossigeno libero), quindi dopo l'esposizione a diverse forme di energia, i primi composti organici avrebbero potuto essere formati.

Le principali teorie dell'origine della vita

- Vita per generazione spontanea

Aristotele, precursore della generazione spontanea

From the Greeks to many scientists from the mid -nineteenth century, the proposal that living beings could arise spontaneously, without other parental organizations, from the matter "not alive" was accepted, from.

Pertanto, per molti secoli, diversi pensatori erano convinti che insetti, vermi, rane e altre chirles si formavano spontaneamente sul fango o sulla materia in decomposizione.

Queste teorie furono scredite in più di un'occasione dagli esperimenti condotti da Francesco Redi (1668) e Louis Pasteur (1861), ad esempio.

Ritratto di Francesco Redi (Fonte: Valérie75, via Wikimmedia Commons)

Redi ha dimostrato che, a meno che gli insetti adulti non mettano le uova su un pezzo di carne, le larve non sono emerse spontaneamente su questo. D'altra parte, Pasteur in seguito ha dimostrato che i microrganismi potevano provenire solo da microrganismi pre -esistenti.

Inoltre, bisogna dire che questa teoria è stata anche ignorata perché in diversi contesti storici la "generazione spontanea" si riferiva a due concetti abbastanza diversi, vale a dire:

- Abiogenesi: La nozione di origine della vita dalla materia inorganica e

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- Eterogenesi: L'idea che la vita sia nata dalla materia organica morta, così come i vermi "è apparsa" sulla decomposizione della carne.

Darwin e Wallace, poco prima, nel 1858, pubblicarono le loro teorie sull'evoluzione per selezione naturale, attraverso le quali capivano che gli esseri viventi più complessi erano stati in grado di evolversi da esseri unicellulari più "semplici".

Pertanto, la teoria della generazione spontanea è scomparsa dal panorama e la comunità scientifica ha iniziato a chiedersi come quegli "esseri unicellulari più semplici" che parlavano evoluzionisti.

- Brodo primario e teoria chimica graduale

Alexander Oparin nel suo laboratorio (a destra).

Nel 1920, scienziati a. Oparin e J. Haldane ha proposto, separatamente, l'ipotesi sull'origine della vita sulla terra che oggi porta i loro nomi e attraverso la quale hanno stabilito che la vita sulla terra avrebbe potuto emergere "Step-a-peo" dalla materia non da lungo tempo, attraverso una "evoluzione chimica".

Grande primavera prismatica a Yellowstone. Si pensa che questa atmosfera ad alte temperature sarebbe simile all'ambiente primordiale dei mari terrestri. Fontana:

Entrambi i ricercatori hanno suggerito che la terra "iniziale" doveva avere un'atmosfera riducente (povera di ossigeno, in cui tutte le molecole tendevano a donare elettroni), una condizione che poteva spiegare perfettamente alcuni eventi:

- Che alcune molecole inorganiche reagiscono tra loro per formare i "blocchi" organici di esseri viventi, il processo diretto dall'elettricità (dei raggi) o dalla luce (del sole) e i cui prodotti si sono accumulati negli oceani che formano un "brodo primario".

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- Che queste molecole organiche fossero successivamente combinate, assemblando molecole più complesse, formate da frammenti più semplici di più semplici (polimeri) come proteine ​​e acidi nucleici.

- Che questi polimeri fossero assemblati in unità in grado di replicarsi per se stessi, era o in gruppi metabolici (proposta di oparino) o membrane interne che formavano strutture di "tipo di cellula" (proposta di Haldane).

- Panspermia

Illustrazione di un batterio in un aquilone. Fonte: Silver Spoon Sokpop/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)

Nel 1908, uno scienziato di nome August Arhenius, propose che alcuni "vettori di vita" furono dispersi dallo spazio cosmico e caddero sui pianeti e "germinati" quando le condizioni erano favorevoli.

Questa teoria, nota anche come teoria della panspermia (dal greco pane, il che significa "tutto" e Sperma, Il che significa "seme"), è stato supportato da diversi scienziati e possiamo anche trovarlo citato in alcuni testi come "l'origine extraterrestre della vita".

- Vita elettrica

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Successivamente, parte della comunità scientifica ha lasciato intendere che l'origine della vita proposta da Oparin e Haldane avrebbe potuto iniziare sulla Terra grazie a una "scintilla" elettrica che ha fornito l'energia necessaria per la "organizzazione" dei composti organici fondamentali dei composti inorganici (una forma di abiogenesi).

Queste idee sono state sostenute sperimentalmente da due ricercatori americani: Stanley Miller e Harold Urey.

Attraverso i loro esperimenti, entrambi gli scienziati hanno dimostrato che, dalle sostanze inorganiche e con alcune speciali condizioni atmosferiche, una scossa elettrica è stata in grado di formare molecole organiche come aminoacidi e carboidrati.

Questa teoria ha proposto, quindi, che nel tempo avrebbero potuto formare le molecole più complesse che oggi caratterizzano gli esseri viventi; motivo per cui questo era di grande supporto per le teorie del "brodo primario" di Oparin e Haldane qualche anno prima.

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- Vita sotto il ghiaccio

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Un'altra teoria, forse un po 'meno conosciuta e accettata, propone che la vita si sia verificata nelle profonde acque oceaniche, la cui superficie era presumibilmente coperta da uno strato di ghiaccio spesso e spesso, perché il sole della Terra iniziale probabilmente non ha colpito così fortemente sul superficie come adesso.

La teoria propone che il ghiaccio avrebbe potuto proteggere qualunque sia il fenomeno biologico che si è verificato nel mare, permettendo l'interazione dei diversi composti che hanno avuto origine le prime forme viventi.

- Vita dai polimeri organici

Proteine

Dopo che poteva essere dimostrato in laboratorio che i composti organici come gli aminoacidi potevano essere formati dalla materia inorganica in determinate condizioni, gli scienziati iniziarono a chiedersi come si verificava il processo di polimerizzazione dei composti organici.

Ricordiamo che le cellule sono formate da grandi e complessi tipi di polimeri: proteine ​​(polimeri aminoacidi), carboidrati (polimeri di zucchero), acidi nucleici (polimeri a base di azoto), ecc.

Sidney Fox

Nel 1950, il biochimico Sidney Fox e il suo gruppo di lavoro scoprirono che, in condizioni sperimentali, se un insieme di aminoacidi fosse riscaldato in assenza di acqua, potevano unirsi formando un polimero, cioè una proteina.

Questi risultati servivano a fare in modo che Fox suggerisca che nel "brodo primitivo" proposto da oparin e Haldane avrebbero potuto formare aminoacidi che, quando entrarono in contatto con una superficie calda, promuovendo l'evaporazione dell'acqua, potevano formare proteine.

Acido ribonucleico e vita sull'argilla

Il chimico organico Alexander Cairns-Smith in seguito ha proposto che le prime molecole che hanno reso possibile la vita potessero essere sulle superfici di argilla, che non solo hanno contribuito a concentrarle, ma ha anche promosso la loro organizzazione su modelli definiti.

Queste idee, che hanno visto la luce negli anni '90, hanno affermato che l'argilla potrebbe fungere da "catalizzatore" nella formazione di polimeri di RNA (acido ribonucleico), a sua volta, come supporto di catalisi.

- L'ipotesi di "i geni prima"

Tenendo conto delle idee della formazione "spontanea" di polimeri organici essenziali, ad alcuni autori è stato assegnato il compito di immaginare la possibilità che le prime forme di vita siano state semplicemente acidi nucleici autroe tentabili, come il DNA (acido deossiribonucleico) o l'RNA.

Pertanto, è stato suggerito che altri elementi importanti, come le reti metaboliche e la formazione di membrane, ad esempio, il sistema "originale" è stato successivamente aggiunto.

Date le caratteristiche di reattività dell'RNA, molti scienziati sostengono l'idea che le prime strutture auto-catalitiche fossero formate da quell'acido nucleico (evidente come ribozimi), ipotesi nota come "Il mondo dell'RNA".

Secondo questo, l'RNA avrebbe potuto potenzialmente catalizzare le reazioni che hanno permesso il proprio copiato, rendendolo in grado di trasmettere informazioni genetiche di generazione in generazione e persino in evoluzione.

- L'ipotesi del "primo metabolismo"

D'altra parte, diversi ricercatori hanno piuttosto sostenuto l'idea che la vita abbia avuto luogo per primo nelle molecole organiche "di tipo proteina", stabilendo che le forme iniziali di vita potrebbero consistere in reti metaboliche "autosostenibili" prima degli acidi nucleici.

L'ipotesi implica che le "reti metaboliche" avrebbero potuto essere formate in aree vicino a prese d'aria idrotermali, che hanno mantenuto una fornitura continua di precursori chimici.

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Pertanto, le prime rotte più semplici avrebbero potuto produrre molecole che fungevano da catalizzatori per la formazione di molecole più complesse e, infine, le reti metaboliche avrebbero potuto essere in grado di formare altre molecole ancora più complesse, come gli acidi nucleici e le grandi proteine.

Infine, questi sistemi di auto -affidabilità avrebbero potuto essere "incapsulati" all'interno delle membrane, formando così i primi esseri cellulari.

- L'origine della vita per "necessità"

Alcuni ricercatori appartenenti al Massachusetts Institute of Technology (MIT, USA) hanno contribuito alla formulazione di una teoria che spiega l'origine dei primi esseri viventi per "necessità", in qualche modo "seguendo le leggi della natura" e non per "possibilità" o "possibilità".

Secondo questa teoria, l'emergere della vita è stata una questione inevitabile, poiché è stato stabilito che il soggetto è generalmente sviluppato in "sistemi" che, guidati da una fonte esterna di energia e circondata dal calore, sono più efficienti nella dissipazione della dissipazione di energia.

Esperimenti relativi a questa teoria hanno dimostrato che quando una popolazione di atomi casuali è esposta a una fonte di energia, si organizzano per dissipare l'energia in modo più efficiente, suggerendo che questa "ri-moderazione" alla fine avrebbe posto fine alla formazione della vita.

La fonte di energia alternativa avrebbe potuto essere facilmente il sole, sebbene altre possibilità non siano completamente escluse.

- Creazionismo

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Il creazionismo è un'altra delle teorie supportate da una parte importante delle società attuali, principalmente per atto di fede. Secondo questa corrente di pensiero, l'universo e tutti i modi di vivere in questo sono stati creati dal "nulla" da un dio.

È una teoria che contrasta in modo interessante con le moderne teorie dell'evoluzione, che cercano di spiegare l'origine della diversità dei modi viventi senza la necessità di un Dio o di qualsiasi altro "potere divino" e, molte volte, semplicemente per "casuale".

Esistono due tipi di creazionisti: il biblico e quelli della "terra antica". Il primo crede che tutto quanto sopra nel capitolo della Genesi nella Bibbia sia letteralmente vero, mentre il secondo considera che un creatore abbia fatto tutto ciò che esiste, ma senza affermare che la storia della Genesi è una storia letterale.

Tuttavia, entrambi i tipi di creazionisti ritengono che i cambiamenti negli organismi possano implicare cambiamenti in una specie e credere anche nei cambiamenti "in basso", come le mutazioni negative, ad esempio.

Tuttavia, non credono che questi cambiamenti possano aver raggiunto l'evoluzione di una specie "inferiore" in una specie "superiore" o molto più complessa.

Il creazionismo e l'evoluzionismo sono stati oggetto di dibattiti e controversie dalla pubblicazione delle prime teorie evolutive e, anche oggi, entrambe le visioni sembrano reciprocamente esclusive.

Riferimenti

1. Andrulis, e. D. (2012). Teoria dell'origine, dell'evoluzione e della natura della vita. Vita, 2 (1), 1-105.
2. Choi, c. (2016). Scienza dal vivo. Estratto il 26 aprile 2020 da LiveScience.com
3. Horowitz, n. H., & Miller, s. L. (1962). Teorie attuali sull'origine della vita. In fortschritte der Chemie Organischer Nature
4. T.N. & E.L. Taylor. 1993. La biologia e l'evoluzione delle piante fossili. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, c. B., Bradley, w. L., & Olsen, R. L. (1992). Il mistero dell'origine della vita. n / a.
6. I redattori di Enyclopedia Britannica. (2017). Britannica Enciclopedia. Estratto il 26 aprile 2020 da Britannica.com