Teoria della sintesi abiotica Caratteristiche principali

IL Teoria della sintesi abiotica È un postulato che propone che la vita abbia avuto origine da composti non viventi (abiotico = non vivo). Suggerisce che la vita si è gradualmente sorse dalla sintesi di molecole organiche. Tra queste molecole organiche ci sono gli aminoacidi, che sono i precursori di strutture più complesse che danno origine a cellule viventi.

I ricercatori che hanno proposto questa teoria sono stati lo scienziato russo Alexander Oparin e il biochimico britannico John Haldane. Ognuno di questi scienziati, studiando da soli, ha raggiunto la stessa ipotesi: che l'origine della vita sulla terra proveniva da composti organici e minerali (materia non vive) che in precedenza esistevano nell'atmosfera primitiva.

John Haldane, uno dei promotori della teoria della sintesi abiotica

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Cos'è la sintesi abiotica?

La teoria della sintesi abiotica stabilisce che l'origine della vita sulla Terra si è verificata grazie alla miscela tra i composti inorganici e organici che erano nell'atmosfera di quel tempo, che era caricata con idrogeno, metano, vapore acqueo, vapore acqueo, carbonio e ammoniaca biofossido.

Teoria di Open e Haldane

Simulazione di coacertados, composto molecolare nella zuppa primaria

Oplor e Haldane pensavano che la Terra primitiva avesse un'atmosfera riducente; Cioè, un'atmosfera con piccolo ossigeno in cui le molecole presenti tendono a donare i loro elettroni.

Successivamente, l'atmosfera cambierebbe gradualmente in molecole semplici come l'idrogeno molecolare (H₂), il metano (CH₄), Anidride carbonica (CO₂), ammoniaca (NH3) e vapore acqueo (H₂O). In queste condizioni, hanno suggerito che:

- Molecole semplici avrebbero potuto reagire, usando l'energia dai raggi del sole, gli scarichi di potenza delle tempeste, il calore del nucleo della terra, tra gli altri tipi di energia che infine colpì le reazioni fisico.

- Ciò ha promosso la formazione di coacertados (sistemi di molecole da cui ha avuto origine la vita, secondo Oparin) che galleggiavano negli oceani.

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- In questo "brodo primitivo" le condizioni sarebbero adeguate in modo che i blocchi di costruzione possano essere combinati nelle reazioni successive.

- Da queste reazioni, molecole più grandi e complesse (polimeri) si sono formate come proteine ​​e acidi nucleici, probabilmente favoriti dalla presenza di acqua da pozzanghere vicino all'oceano.

- Questi polimeri avrebbero potuto essere assemblati in unità o strutture in grado di mantenere e replicare. Oparin pensava che avrebbero potuto essere "colonie" di proteine ​​raccolte per eseguire il metabolismo e Haldane suggerì che le macromolecole si bloccavano nelle membrane per formare strutture simili.

Considerazioni sulla teoria

I dettagli di questo modello probabilmente non sono abbastanza corretti. Ad esempio, i geologi ora credono che l'atmosfera primitiva non sia stata ridotta e non è chiaro se gli stagni sul bordo dell'oceano sono un luogo probabile per la prima apparizione della vita.

Tuttavia, l'idea di base "una formazione graduale e spontanea di gruppi di molecole semplici, quindi la formazione di strutture più complesse e infine l'acquisizione della capacità di auto -applicare" rimane il nucleo della maggior parte delle ipotesi delle origini delle origini della vita reale.

Esperimenti che supportano la teoria della sintesi abiotica

Miller e Urey Experiment

Nel 1953, Stanley Miller e Harold Urey fecero un esperimento per provare le idee di Oparin e Haldane. Hanno scoperto che le molecole organiche potrebbero verificarsi spontaneamente in condizioni riducenti simili a quelle della terra primitiva descritta sopra.

Miller e Urey costruirono un sistema chiuso che conteneva una quantità riscaldata di acqua e una miscela di gas che si pensava fossero abbondanti nell'atmosfera della Terra primitiva: metano (CH4), anidride carbonica (CO2) e ammoniaca (NH3).

Per simulare i raggi che avrebbero potuto fornire l'energia necessaria per le reazioni chimiche che hanno portato ai polimeri più complessi, Miller e Urey hanno inviato scosse elettriche attraverso un elettrodo nel loro sistema sperimentale.

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Dopo aver lasciato l'esperimento per una settimana, Miller e Urey hanno scoperto che si erano formati diversi tipi di aminoacidi, zuccheri, lipidi e altre molecole organiche.

Mancavano molecole grandi e complesse - come DNA e proteina -. Tuttavia, l'esperimento di Miller-Surey ha mostrato che almeno alcuni dei componenti di base di queste molecole potrebbero essere formati spontaneamente da composti semplici.

L'esperimento di Juan Oró

Astrazione dell'origine della vita nell'acqua sulla terra primitiva

Continuando con la ricerca delle origini della vita, lo scienziato spagnolo Juan Oró ha usato la sua conoscenza biochimica per sintetizzare, in condizioni di laboratorio, altre importanti molecole organiche per la vita.

Oró replicò le condizioni dell'esperimento di Miller e Urey, che produce derivati ​​del cianuro in grande quantità.

Usando questo prodotto (acido cianidrico), più ammoniaca e acqua, questo ricercatore è riuscito a sintetizzare molecole di adenina, una delle 4 basi di azoto del DNA e una delle componenti dell'ATP, una molecola fondamentale per fornire energia alla maggior parte degli esseri viventi.

Quando questa scoperta fu pubblicata nel 1963, non solo ebbe un impatto scientifico ma anche popolare, poiché dimostrava la possibilità di apparire nucleotidico spontaneo nella Terra primitiva senza alcuna influenza esterna.

È anche riuscito a sintetizzare, ricreando in laboratorio un ambiente simile a quello che esisteva nella Terra primitiva, altri composti organici, principalmente lipidi che fanno parte delle membrane cellulari, di alcune proteine ​​e di importanti enzimi attivi nel metabolismo nel metabolismo.

Sydney Fox Experiment

Modello simulato di micropre proteinoidi.

Nel 1972, Sydney Fox e i loro collaboratori hanno condotto un esperimento che ha permesso loro di generare strutture di membrana e proprietà osmotiche; cioè, simile alle cellule viventi, che hanno chiamato Microsfera proteinoide.

Usando una miscela di aminoacidi secco, hanno continuato a riscaldarli a temperature moderate; Così hanno raggiunto la formazione di polimeri. Questi polimeri, disciolti in soluzione salina, formavano piccole gocce della dimensione di una cellula batterica in grado di eseguire alcune reazioni chimiche.

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Questi microsfere avevano un involucro doppio permeabile, simile alle membrane cellulari di corrente, che consentiva loro di idratare e disidratare in base ai cambiamenti nel mezzo in cui si trovavano.

Tutte queste osservazioni ottenute dallo studio delle microsferule hanno mostrato un'idea del tipo di processi che avrebbero potuto originare le prime cellule.

Esperimento di Alfonso Herrera

Modello colpoide simulato

Altri ricercatori hanno condotto i propri esperimenti per cercare di replicare le strutture molecolari che hanno dato origine alle prime cellule. Alfonso Herrera, uno scienziato messicano, è riuscito a generare artificialmente strutture che chiamava solfobia e colpoidi.

Herrera ha usato miscele di sostanze come ammonio solfocianuro, ammonio tiosianato e formaldeide, con le quali è riuscito a sintetizzare piccole strutture ad alto peso molecolare. Queste strutture ricche di zolfo sono state organizzate in modo simile alle cellule viventi, quindi le chiamava solfobia.

Allo stesso modo, ha mescolato olio di oliva e benzina con piccole quantità di idrossido di sodio per generare altre microstrutture organizzate in modo simile ai protozoi; Queste microsfere erano chiamate colpoidi.

Riferimenti

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