Teori asal usul kehidupan di bumi, diusulkan pada tahun 1924 oleh seorang ilmuwan Rusia yang luar biasa, kemudian seorang akademisi A.I. Oparin (1894-1980; gbr. 78) dikenal luas.

Tahap pertama, menurut teori ini, terdiri dari pembentukan zat organik dari yang anorganik. Realitas tahap ini secara eksperimental dikonfirmasi oleh ilmuwan Amerika S. Tukang giling(1930-2007) dan G. Urey(1893-1981) pada tahun 1953. Dengan bertindak dengan muatan listrik pada zat yang menjadi ciri atmosfer awal Bumi, mereka memperoleh seluruh campuran beberapa lusin senyawa organik - asam organik (termasuk asam amino), basa nitrogen, karbohidrat, dan lainnya. Bahkan lebih aktif merangsang sintesis zat organik dari radiasi ultraviolet anorganik. Akibatnya, Samudra Dunia Bumi awal menjadi "sup primordial", yaitu larutan zat organik dalam air. Namun, zat ini sendiri belum hidup. Biarkan kami mengingatkan Anda bahwa dasar kimianya terdiri dari biopolimer - protein, asam nukleat, polisakarida dan turunannya, yang terdiri dari asam amino, nukleotida, dan monosakarida. Agar biopolimer muncul, diperlukan proses yang membutuhkan energi (misalnya, dengan partisipasi ATP), serta DNA, RNA, dan enzim, yang merupakan produk dari proses tersebut.

Tahap kedua, menurut teori Oparin, adalah tahap munculnya kehidupan. Jadi, dia menunjukkan bahwa dalam larutan senyawa organik, coacervate- tetesan kecil, dibatasi oleh cangkang semi-permeabel - membran primer. Zat organik dapat terkonsentrasi di coacervates, reaksi dan metabolisme dengan lingkungan lebih cepat di dalamnya. Mereka bahkan dapat membelah seperti bakteri. Secara eksperimental, asumsi Oparin ini dikonfirmasi oleh seorang peneliti Amerika S. Fox(1912-1998), yang menyebut tetesan ini sebagai mikrosfer. bahan dari situs

Tahap ketiga, menurut Oparin, adalah bahwa gen primer dapat terbentuk di coacervates, membawa informasi tentang protein pertama. Mungkin, sifat-sifat hereditas dan bahkan seleksi alam melekat pada koaservat tetesan seperti itu, karena yang lebih beradaptasi dan lebih baik bertahan. Sebagai hasil dari seleksi ini, kehidupan di Bumi telah memilih molekul organik asimetris dari asam amino dan gula. Molekul semacam itu juga disebut kiral. Mereka mirip satu sama lain, seperti tangan kanan seseorang ke kiri (Gbr. 79), yaitu, mereka adalah bayangan cermin satu sama lain. Mereka disebut kanan dan kiri. Asam amino yang membentuk protein organisme terestrial selalu kidal, dan karbohidrat (ribosa dan deoksiribosa) yang membentuk asam nukleat selalu kidal. Telah dibuktikan secara eksperimental bahwa coacervates-mikrosfer dari biopolimer asimetris tumbuh lebih cepat daripada yang simetris dan menggantikannya. Namun, seperti yang ditekankan A. Einstein, fakta bahwa kita memiliki asam amino kiri dan karbohidrat kanan dapat dijelaskan secara kebetulan.

Sangat mudah untuk melihat bahwa asumsi tentang tahap pertama munculnya kehidupan di Bumi, menurut teori Oparin, telah terbukti secara eksperimental, tetapi tahap terakhir adalah hipotetis. Pada tahap akhir, biosintesis protein muncul - sebuah proses yang menjadi ciri bahkan mikroorganisme paling primitif. Mekanismenya tidak berubah sepanjang sejarah Bumi.

Halaman ini berisi materi tentang topik:

• Contoh proses ireversibel dan reversibel dari berbagai bidang ilmu alam

• Secara singkat tentang laporan Oparin tentang asal usul kehidupan di bumi

• Bagaimana protein polisakarida diatur dalam hal asimetri

• Teori Akademisi Oparin. secara singkat

• Teori laporan oparin secara singkat

Pertanyaan tentang barang ini:

ringkasan presentasi lainnya

"Masalah asal usul dan esensi kehidupan" - Pemahaman modern tentang esensi kehidupan. Validitas teori biogenesis. Konsep panspermia. Virus memiliki struktur internal yang sangat kompleks. Kelebihan utama Oparin. Bentuk stabilitas baru. Esensi kehidupan dan masalah asal usul kehidupan. Pendekatan substratum untuk definisi kehidupan. konsep asal usul kehidupan. Makhluk hidup berbeda dari benda mati dalam struktur selulernya. Virus. Simposium tentang asal usul kehidupan.

"Teori asal usul kehidupan" - teori protein-coacervate Oparin. Bukti dari. Panspermia. Teori asal usul alam semesta dan asal usul kehidupan. Dunia RNA sebagai cikal bakal kehidupan modern. Teori asal usul kehidupan. Gagasan tentang asal usul dunia. Hidup spontan. Teori keadaan tetap. Teori asal usul alam semesta. Kreasionisme. Tanggal asal mula alam semesta. evolusi biokimia.

"Hipotesis asal usul kehidupan di Bumi" - Hipotesis generasi spontan kehidupan. Asal usul kehidupan kosmik. Inti dari abiogenesis. Louis Pasteur. Hipotesis kreasionisme berada di luar bidang penelitian ilmiah. generasi spontan kehidupan. Francesco Redi. Pengalaman Francesco Redi. 2 sudut pandang yang saling eksklusif. Keadaan hidup yang stasioner. hipotesis biokimia. Hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi. Makhluk hidup dapat berasal dari benda mati. Hipotesis panspermia.

"Organisme tertua di Bumi" - Perwakilan modern. Struktur tubuh trilobita. Teori ruang. Di zaman apa kita hidup? Kelahiran kehidupan. Konsep tabel geokronologis. Peralatan. Jenis brakiopoda. Membuat teori saya sendiri. Kunci sisir. tabel geologi. karang. organisme purba. Daftar divisi sementara. Pembentukan gagasan tentang kondisi asal usul kehidupan. Kesamaan.

"Bagaimana kehidupan di Bumi" - Teori asal usul kehidupan. Panspermia. Teori evolusi biokimia. Asal usul kehidupan secara alami. Kreasionisme. Kehidupan di Bumi. Konsep biogenesis. Perubahan atmosfer bumi. L.Spallanzani. Van Helmont. Teori keadaan tetap. Teori A.I. Oparina. Vitalisme. L.Pasteur. Pengalaman S. Miller. Atmosfer bumi. Mikroorganisme. generasi spontan kehidupan. F. Redi. Asal usul kehidupan di Bumi.

"Sejarah asal usul kehidupan di Bumi" - Material. Asal usul kehidupan di Bumi. Hipotesis generasi spontan. Hipotesis evolusi biokimia. Hipotesis panspermia. Ilmu. Hipotesis kreasionis. Munculnya kehidupan. Hipotesis generasi spontan dan keadaan stasioner. Hipotesis Keadaan Tetap. Ilmuwan.

Teori ilmiah pertama tentang asal usul organisme hidup di Bumi diciptakan oleh ahli biokimia Soviet A. I. Oparin (lahir 1894). Pada tahun 1924, ia menerbitkan karya-karya di mana ia menguraikan gagasan tentang bagaimana kehidupan bisa muncul di Bumi. Menurut teori ini, kehidupan muncul dalam kondisi spesifik Bumi purba dan dianggap oleh Oparin sebagai hasil alami dari evolusi kimia senyawa karbon di Alam Semesta.

Menurut Oparin, proses yang menyebabkan munculnya kehidupan di Bumi dapat dibagi menjadi tiga tahap:

1. Timbulnya zat organik.

2. Pembentukan biopolimer (protein, asam nukleat, polisakarida, lipid, dll) dari zat organik yang lebih sederhana.

3. Munculnya organisme primitif yang dapat bereproduksi sendiri.

Teori evolusi biokimia memiliki jumlah pendukung terbesar di antara para ilmuwan modern. Bumi muncul sekitar lima miliar tahun yang lalu; Awalnya, suhu permukaannya sangat tinggi (4000 - 80000C). Saat mendingin, permukaan padat terbentuk (kerak bumi - litosfer). Atmosfer, yang awalnya terdiri dari gas-gas ringan (hidrogen, helium), tidak dapat dipertahankan secara efektif oleh Bumi yang kurang padat, dan gas-gas ini digantikan oleh gas-gas yang lebih berat: uap air, karbon dioksida, amonia, dan metana. Ketika suhu bumi turun di bawah 1000C, uap air mulai mengembun, membentuk lautan dunia. Pada saat ini, sesuai dengan ide-ide A. I. Oparin, sintesis abiogenik terjadi, yaitu, di lautan bumi asli yang jenuh dengan berbagai senyawa kimia sederhana, "dalam sup primer" di bawah pengaruh panas vulkanik, pelepasan petir, intens radiasi ultraviolet dan faktor lingkungan lainnya memulai sintesis senyawa organik yang lebih kompleks, dan kemudian biopolimer. Pembentukan zat organik difasilitasi oleh tidak adanya organisme hidup - konsumen bahan organik - dan ... oksidator utama ... - ... oksigen. Molekul asam amino kompleks secara acak digabungkan menjadi peptida, yang pada gilirannya menciptakan protein asli. Dari protein ini, makhluk hidup utama berukuran mikroskopis disintesis.

Masalah tersulit dalam teori evolusi modern adalah transformasi zat organik kompleks menjadi organisme hidup sederhana. Oparin percaya bahwa peran yang menentukan dalam transformasi benda mati menjadi makhluk hidup adalah protein. Rupanya, molekul protein, menarik molekul air, membentuk kompleks hidrofilik koloid. Penggabungan lebih lanjut dari kompleks tersebut satu sama lain menyebabkan pemisahan koloid dari media berair (koaservasi). Di perbatasan antara coacervate (dari bahasa Latin coacervus - bekuan, tumpukan) dan lingkungan, molekul lipid berbaris - membran sel primitif. Diasumsikan bahwa koloid dapat bertukar molekul dengan lingkungan (prototipe nutrisi heterotrofik) dan mengakumulasi zat tertentu. Jenis molekul lain memberikan kemampuan untuk mereproduksi dirinya sendiri.

Sistem pandangan A. I. Oparin disebut "hipotesis coacervate".

Teori itu dibuktikan, kecuali untuk satu masalah, yang untuk waktu yang lama menutup mata bagi hampir semua ahli di bidang asal usul kehidupan. Jika konstruksi molekul protein tunggal yang berhasil (misalnya, katalis efektif yang memberikan keuntungan bagi koaservat ini dalam pertumbuhan dan reproduksi) muncul secara spontan, melalui sintesis bebas templat acak dalam koaservat, bagaimana mereka dapat disalin untuk didistribusikan dalam koaservat , dan terlebih lagi untuk transmisi ke coacervates turunan? Teori tersebut tidak mampu menawarkan solusi untuk masalah reproduksi yang tepat - dalam coacervate dan dalam generasi - struktur protein efektif tunggal yang muncul secara acak.

Artikel dan publikasi:

Posisi sistematis, gaya hidup, struktur eksternal dan internal tubuh, reproduksi dan perkembangan laba-laba silang
Salib laba-laba adalah salah satu perwakilan terbesar dari arakhnida. Laba-laba ini tersebar di seluruh dunia. Dia mendapatkan namanya karena karakteristik salib di bagian belakang tubuh. Warna laba-laba silang sering disesuaikan dengan...

Pembentukan dan pengembangan ide-ide evolusioner
Evolusi berarti transisi bertahap dan teratur dari satu keadaan ke keadaan lain. Evolusi biologis dipahami sebagai perubahan populasi tumbuhan dan hewan dalam beberapa generasi, yang diarahkan oleh seleksi alam. Untuk jutaan...

Paru-paru
Paru-paru adalah organ berpasangan. Mereka terletak di rongga dada, di kedua sisi mediastinum, di mana berada: jantung dengan pembuluh darah besar, kelenjar timus, trakea, bagian awal bronkus utama, kerongkongan, aorta, saluran toraks , getah bening...

Ada perbedaan pandangan tentang masalah asal usul kehidupan di Bumi. Misalnya, menurut Vernadsky, itu muncul bersamaan dengan pembentukan Bumi. Richter percaya bahwa kehidupan dibawa dari luar angkasa (konsep panspermia). Saat ini, hipotesis dirumuskan oleh ilmuwan Soviet Acad. A. I. Oparin dan ilmuwan Inggris J. Haldane. Ini berasal dari asumsi munculnya kehidupan secara bertahap di Bumi dari zat anorganik melalui evolusi molekuler abiogenik (non-biologis) yang panjang. Pandangan para ilmuwan ini adalah generalisasi bukti munculnya kehidupan di Bumi sebagai hasil dari proses alami transisi bentuk kimia dari pergerakan materi menjadi biologis (Pembentukan senyawa organik sederhana.) Untuk membenarkan hal ini , mereka mempertimbangkan kondisi yang ada di planet ini beberapa miliar tahun yang lalu: Pada tahap awal sejarah mereka Bumi mewakili planet yang panas. Sebagai hasil rotasi dengan penurunan bertahap dalam t, atom unsur berat pindah ke pusat, dan atom unsur ringan (hidrogen, karbon, oksigen, nitrogen) terkonsentrasi di permukaan.Dengan pendinginan lebih lanjut planet ini, senyawa kimia muncul: metana, karbon dioksida, amonia, hidrogen sianida, oksigen, nitrogen, dll. Fisik dan kimia. Pulau-pulau suci air dan karbon memungkinkan mereka untuk menonjol dan menemukan diri mereka di tempat lahirnya kehidupan. Pada tahap awal ini, atmosfer primer terbentuk, yang bersifat pereduksi, setelah itu atmosfer kedua terbentuk, yang terdiri dari gas yang paling aktif secara kimia. Penurunan suhu lebih lanjut menyebabkan transisi sejumlah senyawa gas menjadi cair dan padat, mis. pembentukan kerak bumi. Akibat aktivitas vulkanik aktif, banyak massa panas yang mengandung karbon dibawa ke permukaan dari lapisan dalam Bumi. Itu masuk ke laut dan membentuk senyawa hidrokarbon. Jadi senyawa organik paling sederhana terakumulasi di permukaan, dan akhirnya, di bawah pengaruh sintesis, energi Matahari, mereka membentuk kaldu utama di mana kehidupan bisa muncul.

Asal usul kehidupan. Teori panspermia. Teori keabadian hidup.

Ada beberapa hipotesis yang menjelaskan munculnya kehidupan di Bumi dengan cara yang berbeda: 1. Kreasionisme - ciptaan ilahi makhluk hidup; 2. konsep beberapa generasi spontan kehidupan dari benda mati (pendukungnya adalah Aristoteles, yang percaya bahwa kehidupan juga bisa muncul sebagai akibat dari dekomposisi tanah); 3. konsep asal usul kehidupan sebagai hasil proses yang tunduk pada fisik. dan kimia. hukum; 4. konsep keadaan stasioner, yang menurutnya kehidupan adalah kata benda. selama-lamanya; 5. konsep panspermia - asal usul kehidupan di luar bumi. Tempat khusus dalam ilmu alam diberikan kepada dua yang terakhir. Berdasarkan hipotesis panspermia , kehidupan dibawa dari luar angkasa baik dalam bentuk spora mikroorganisme, atau dengan sengaja "mengisi" planet ini dengan alien cerdas dari dunia lain. Tidak ada bukti langsung untuk ini. Dan teori panspermia sendiri tidak menawarkan mekanisme apa pun untuk menjelaskan yang utama. munculnya kehidupan dan transfer masalah ke tempat lain di alam semesta. Liebig percaya bahwa atmosfer benda langit, serta nebula kosmik yang berputar, dapat dianggap sebagai gudang kuno dari bentuk yang hidup, sebagai tanaman abadi bahan organik. kuman, dari mana kehidupan tersebar dalam bentuk kuman ini di Semesta. Pada tahun 1865 seorang dokter Jerman G. Richter mengajukan hipotesis kosmozoa (kuman kosmik), yang menurutnya kehidupan itu abadi dan kuman yang menghuni ruang dunia dapat dipindahkan dari satu planet ke planet lain. Hipotesisnya didukung oleh banyak ilmuwan terkemuka. Kelvin, Helmholtz, dan lainnya berpikir dengan cara yang sama.Pada awal abad kita, Arrhenius muncul dengan gagasan radiopanspermia. Dia menggambarkan bagaimana, dari planet yang dihuni oleh makhluk lain, partikel materi, butiran debu, dan spora hidup mikroorganisme meninggalkan ruang dunia. Mereka mempertahankan kelangsungan hidup mereka dengan terbang di ruang Semesta karena tekanan ringan. Begitu berada di planet dengan kondisi yang cocok untuk kehidupan, perselisihan ini memulai kehidupan baru di atasnya. Untuk membenarkan panspermia, lukisan gua yang menyerupai organisme hidup atau penampakan UFO biasanya digunakan. Pendukung teori kehidupan abadi (de Chardin dan lain-lain) percaya bahwa di Bumi yang selalu ada, beberapa spesies terpaksa punah atau secara dramatis mengubah jumlah mereka di tempat-tempat tertentu di planet ini karena perubahan kondisi eksternal. Konsep yang jelas tentang jalur ini belum dikembangkan, karena ada beberapa celah dan ambiguitas dalam catatan paleontologis Bumi. Menurut Chardin, pada saat asal mula alam semesta, Tuhan menyatu dengan materi dan memberinya vektor perkembangan. Itu. kita melihat bahwa konsep ini berinteraksi erat dengan kreasionisme.

Diketahui bahwa jurnal ilmiah berusaha untuk tidak menerima artikel publikasi yang ditujukan untuk masalah yang menarik perhatian semua orang, tetapi tidak memiliki solusi yang jelas - publikasi serius dalam fisika tidak akan menerbitkan proyek mesin gerak abadi. Topik ini adalah asal mula kehidupan di Bumi. Pertanyaan tentang asal usul alam yang hidup, kemunculan manusia telah mengkhawatirkan pemikiran orang selama ribuan tahun, dan hanya kreasionis, pendukung asal usul ilahi segala sesuatu, yang telah menemukan jawaban tegas untuk diri mereka sendiri, tetapi teori ini tidak ilmiah karena tidak dapat diverifikasi.

Pemandangan zaman dahulu

Manuskrip Cina dan India kuno menceritakan tentang penampilan makhluk hidup dari air dan sisa-sisa yang membusuk, tentang kelahiran makhluk amfibi di endapan berlumpur sungai besar, ditulis dalam hieroglif Mesir kuno dan paku Babel Kuno. Hipotesis tentang asal usul kehidupan di Bumi melalui generasi spontan jelas bagi orang bijak di masa lalu.

Para filsuf kuno juga memberikan contoh penampakan hewan dari benda mati, tetapi pembenaran teoretis mereka berbeda sifatnya: materialistis dan idealis. Democritus (460-370 SM) menemukan alasan munculnya kehidupan dalam interaksi khusus partikel terkecil, abadi dan tak terpisahkan - atom. Plato (428-347 SM) dan Aristoteles (384-322 SM) menjelaskan asal usul kehidupan di Bumi dengan efek ajaib pada materi tak bernyawa dari prinsip yang lebih tinggi yang menanamkan jiwa ke dalam objek-objek alam.

Gagasan tentang keberadaan semacam "kekuatan hidup" yang berkontribusi pada munculnya makhluk hidup ternyata sangat gigih. Ini membentuk pandangan tentang asal usul kehidupan di Bumi di antara banyak ilmuwan yang hidup di Abad Pertengahan dan kemudian, hingga akhir abad ke-19.

Teori generasi spontan

Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), dengan penemuan mikroskop, menjadikan mikroorganisme terkecil yang ditemukan olehnya sebagai subjek utama kontroversi antara para ilmuwan yang berbagi dua teori utama tentang asal usul kehidupan di Bumi - biogenesis dan abiogenesis. Yang pertama percaya bahwa semua makhluk hidup dapat menjadi produk hanya makhluk hidup, yang kedua percaya bahwa generasi spontan bahan organik dalam larutan yang ditempatkan di bawah kondisi khusus adalah mungkin. Esensi dari perselisihan ini tidak berubah sejauh ini.

Eksperimen beberapa naturalis membuktikan kemungkinan kemunculan spontan mikroorganisme paling sederhana, para pendukung biogenesis sepenuhnya menyangkal kemungkinan seperti itu. Louis Pasteur (1822-1895), dengan metode ilmiah yang ketat, dengan ketelitian tinggi dari eksperimennya, membuktikan tidak adanya kekuatan hidup mitos yang ditularkan melalui udara dan menghasilkan bakteri hidup. Namun, dalam karya-karyanya, ia mengakui kemungkinan generasi spontan dalam beberapa kondisi khusus, yang harus ditemukan oleh para ilmuwan generasi mendatang.

Teori evolusi

Karya-karya besar Charles Darwin (1809-1882) mengguncang fondasi banyak ilmu alam. Munculnya berbagai macam spesies biologis dari satu nenek moyang yang sama, yang dinyatakan olehnya, sekali lagi menjadikan asal usul kehidupan di Bumi sebagai masalah sains yang paling penting. Teori seleksi alam, pada awalnya, mengalami kesulitan menemukan pendukungnya, dan sekarang menjadi sasaran serangan kritis yang terlihat cukup masuk akal, tetapi Darwinismelah yang mendasari ilmu pengetahuan alam modern.

Setelah Darwin, biologi tidak dapat mempertimbangkan asal usul kehidupan di Bumi dari posisi yang sama. Para ilmuwan dari banyak cabang ilmu biologi yakin akan kebenaran jalur evolusioner perkembangan organisme. Meskipun pandangan modern tentang nenek moyang yang sama, yang ditempatkan oleh Darwin di dasar Pohon Kehidupan, telah berubah dalam banyak hal, kebenaran konsep umum tidak tergoyahkan.

Teori keadaan tunak

Sanggahan laboratorium terhadap generasi spontan bakteri dan mikroorganisme lainnya, kesadaran akan struktur biokimia sel yang kompleks, bersama dengan gagasan Darwinisme, memiliki dampak khusus pada munculnya versi alternatif dari teori asal usul kehidupan di bumi. Bumi. Pada tahun 1880, salah satu putusan baru diajukan oleh William Preyer (1841-1897). Dia percaya bahwa tidak perlu berbicara tentang kelahiran kehidupan di planet kita, karena kehidupan itu ada selamanya, dan tidak memiliki awal seperti itu, tidak berubah dan terus-menerus siap untuk kelahiran kembali dalam kondisi apa pun yang sesuai.

Gagasan Preyer dan para pengikutnya hanya murni kepentingan historis dan filosofis, karena di masa depan, para astronom dan fisikawan menghitung syarat-syarat keberadaan sistem planet yang terbatas, menetapkan perluasan Semesta yang konstan namun mantap, yaitu tidak pernah juga abadi atau konstan.

Keinginan untuk menganggap dunia sebagai entitas hidup global tunggal menggemakan pandangan ilmuwan dan filsuf besar Rusia - Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945), yang juga memiliki gagasannya sendiri tentang asal usul kehidupan di Bumi. Itu didasarkan pada pemahaman tentang kehidupan sebagai karakteristik integral dari Alam Semesta, kosmos. Menurut Vernadsky, fakta bahwa sains tidak dapat menemukan lapisan yang tidak mengandung jejak zat organik berbicara tentang keabadian geologis kehidupan. Salah satu cara kehidupan muncul di planet muda, Vernadsky menyebut kontaknya dengan benda-benda luar angkasa - komet, asteroid, dan meteorit. Di sini teorinya menyatu dengan versi lain, yang menjelaskan asal usul kehidupan di Bumi dengan metode panspermia.

Tempat lahir kehidupan adalah ruang

Panspermia (Yunani - "campuran biji", "biji di mana-mana") menganggap kehidupan sebagai sifat dasar materi dan tidak menjelaskan cara terjadinya, tetapi menyebut ruang sebagai sumber kuman kehidupan yang jatuh di benda langit dengan kondisi yang cocok untuk "perkecambahan" mereka.

Penyebutan pertama tentang konsep dasar panspermia dapat ditemukan dalam tulisan-tulisan filsuf Yunani kuno Anaxagoras (500-428 SM), dan pada abad ke-18 diplomat dan ahli geologi Prancis Benoit de Maillet (1656-1738) membicarakannya. Ide-ide ini dihidupkan kembali oleh Svante August Arrhenius (1859-1927), Lord Kelvin William Thomson (1824-1907) dan Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Studi tentang pengaruh kejam radiasi kosmik pada organisme hidup dan kondisi suhu ruang antarplanet membuat hipotesis seperti itu tentang asal usul kehidupan di Bumi tidak terlalu relevan, tetapi dengan dimulainya zaman ruang angkasa, minat pada panspermia meningkat.

Pada tahun 1973, pemenang Nobel Francis Crick (1916-2004) menyarankan produksi luar angkasa dari sistem kehidupan molekuler dan masuknya mereka ke Bumi dengan meteorit dan komet. Pada saat yang sama, ia memperkirakan kemungkinan abiogenesis di planet kita sangat rendah. Ilmuwan terkemuka tidak menganggap asal dan perkembangan kehidupan di Bumi dengan metode perakitan sendiri bahan organik tingkat tinggi sebagai kenyataan.

Struktur biologis fosil telah ditemukan di meteorit di seluruh planet ini, jejak serupa telah ditemukan dalam sampel tanah yang dibawa dari Bulan dan Mars. Di sisi lain, banyak eksperimen sedang dilakukan pada pemrosesan biostruktur oleh pengaruh yang mungkin terjadi ketika mereka berada di luar angkasa dan ketika melewati atmosfer yang mirip dengan bumi.

Eksperimen penting dilakukan pada tahun 2006 sebagai bagian dari misi Deep Impact. Komet Tempel ditabrak oleh probe-impaktor khusus, yang dilepaskan oleh perangkat otomatis. Analisis zat komet yang terlepas akibat tumbukan menunjukkan adanya air dan berbagai senyawa organik di dalamnya.

Kesimpulan: Sejak awal, teori panspermia telah berubah secara signifikan. Ilmu pengetahuan modern menafsirkan dengan cara yang berbeda elemen-elemen utama kehidupan yang dapat dikirimkan ke planet muda kita oleh benda-benda luar angkasa. Penelitian dan eksperimen membuktikan kelangsungan hidup sel-sel hidup di bawah kondisi perjalanan antarplanet. Semua ini membuat gagasan tentang asal usul kehidupan duniawi di luar bumi menjadi relevan. Konsep utama asal usul kehidupan di Bumi adalah teori, di mana panspermia dimasukkan baik sebagai bagian utama, atau sebagai metode pengiriman komponen ke Bumi untuk menciptakan materi hidup.

Teori evolusi biokimia Oparin-Haldane

Gagasan tentang generasi spontan organisme hidup dari zat anorganik selalu menjadi satu-satunya alternatif untuk kreasionisme, dan pada tahun 1924 sebuah monografi setebal 70 halaman diterbitkan, memberikan gagasan ini kekuatan teori yang dikembangkan dengan baik dan dibuktikan. Karya ini disebut "Asal Kehidupan", penulisnya adalah seorang ilmuwan Rusia - Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980). Pada tahun 1929, ketika karya Oparin belum diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris, konsep serupa tentang asal usul kehidupan di Bumi diungkapkan oleh ahli biologi Inggris John Haldane (1860-1936).

Oparin menyarankan bahwa jika atmosfer primitif dari planet muda Bumi berkurang (yaitu, tidak mengandung oksigen), ledakan energi yang kuat (seperti petir atau radiasi ultraviolet) dapat mendorong sintesis senyawa organik dari materi anorganik. Di masa depan, molekul tersebut dapat membentuk gumpalan dan kelompok - tetes coacervate, yang merupakan proto-organisme, di sekitar mana baju air terbentuk - dasar-dasar cangkang membran, stratifikasi terjadi, menghasilkan perbedaan muatan, yang berarti bahwa gerakan adalah awal metabolisme, dasar-dasar metabolisme, dll. Coacervate dianggap sebagai dasar untuk memulai proses evolusi yang mengarah pada penciptaan bentuk kehidupan pertama.

Haldane memperkenalkan konsep "sup primordial" - lautan terestrial awal, yang menjadi laboratorium kimia besar yang terhubung ke sumber daya yang kuat - sinar matahari. Kombinasi karbon dioksida, amonia dan radiasi ultraviolet menghasilkan populasi monomer dan polimer organik yang terkonsentrasi. Selanjutnya, formasi seperti itu terhubung dengan penampilan membran lipid di sekitarnya, dan perkembangannya mengarah pada pembentukan sel hidup.

Tahapan utama asal usul kehidupan di Bumi (menurut Oparin-Haldane)

Menurut teori munculnya alam semesta dari sekelompok energi, Big Bang terjadi sekitar 14 miliar tahun yang lalu, dan sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu penciptaan planet-planet tata surya selesai.

Bumi muda, yang berangsur-angsur mendingin, memperoleh cangkang padat, di mana pembentukan atmosfer terjadi. Atmosfer utama mengandung uap air dan gas, yang kemudian berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis organik: karbon monoksida dan dioksida, hidrogen sulfida, metana, amonia, dan senyawa sianida.

Pemboman oleh benda-benda luar angkasa yang mengandung air beku dan kondensasi uap air di atmosfer menyebabkan pembentukan Samudra Dunia, di mana berbagai senyawa kimia dilarutkan. Badai petir yang kuat menyertai pembentukan atmosfer di mana radiasi ultraviolet yang kuat menembus. Dalam kondisi seperti itu, sintesis asam amino, gula, dan bahan organik sederhana lainnya berlangsung.

Pada akhir miliaran tahun pertama keberadaan Bumi, proses polimerisasi dalam air dari monomer paling sederhana menjadi protein (polipeptida) dan asam nukleat (polinukleotida) dimulai. Mereka mulai membentuk senyawa prebiologis - coacervates (dengan dasar-dasar nukleus, metabolisme dan membran).

3,5-3 miliar tahun SM - tahap pembentukan protobion dengan reproduksi sendiri, metabolisme yang diatur, membran dengan permeabilitas variabel.

3 miliar tahun SM e. - munculnya organisme seluler, asam nukleat, bakteri primer, awal evolusi biologis.

Bukti eksperimental untuk hipotesis Oparin-Haldane

Banyak ilmuwan menilai secara positif konsep dasar asal usul kehidupan di Bumi berdasarkan abiogenesis, meskipun sejak awal mereka menemukan kemacetan dan inkonsistensi dalam teori Oparin-Haldane. Di berbagai negara, pekerjaan mulai melakukan studi uji hipotesis, yang paling terkenal adalah eksperimen klasik yang dilakukan pada tahun 1953 oleh ilmuwan Amerika Stanley Miller (1930-2007) dan Harold Urey (1893-1981).

Inti dari percobaan ini adalah untuk mensimulasikan di laboratorium kondisi awal Bumi, di mana sintesis senyawa organik paling sederhana dapat terjadi. Campuran gas yang beredar di instrumen itu memiliki komposisi yang mirip dengan atmosfer bumi utama. Desain perangkat memberikan tiruan aktivitas gunung berapi, dan pelepasan listrik yang melewati campuran menciptakan efek petir.

Setelah seminggu sirkulasi campuran melalui sistem, transisi sepersepuluh karbon ke senyawa organik dicatat, asam amino, gula, lipid dan senyawa sebelumnya asam amino ditemukan. Eksperimen yang diulang dan dimodifikasi sepenuhnya mengkonfirmasi kemungkinan abiogenesis di bawah kondisi simulasi Bumi awal. Pada tahun-tahun berikutnya, percobaan berulang dilakukan di laboratorium lain. Hidrogen sulfida ditambahkan ke komposisi campuran gas sebagai komponen yang mungkin dari letusan gunung berapi, dan perubahan non-drastik lainnya diperkenalkan. Dalam kebanyakan kasus, percobaan dalam sintesis senyawa organik berhasil, meskipun upaya untuk melangkah lebih jauh dan mendapatkan elemen yang lebih kompleks mendekati komposisi sel hidup tidak berhasil.

Dunia RNA

Pada akhir abad ke-20, banyak ilmuwan yang tidak pernah berhenti tertarik pada masalah asal usul kehidupan di Bumi, menjadi jelas bahwa untuk semua keselarasan konstruksi teoretis dan konfirmasi eksperimental yang jelas, teori Oparin-Haldane telah jelas , mungkin kekurangan yang tidak dapat diatasi. Yang utama adalah ketidakmungkinan menjelaskan penampilan dalam protobion dari sifat-sifat yang menentukan organisme hidup - untuk berkembang biak dengan pelestarian sifat-sifat turun-temurun. Dengan ditemukannya struktur seluler genetik, dengan penentuan fungsi dan struktur DNA, dengan perkembangan mikrobiologi, kandidat baru untuk peran molekul kehidupan primordial muncul.

Mereka menjadi molekul asam ribonukleat - RNA. Makromolekul ini, yang merupakan bagian dari semua sel hidup, adalah rantai nukleotida - tautan organik paling sederhana, yang terdiri dari atom nitrogen, monosakarida - ribosa dan gugus fosfat. Ini adalah urutan nukleotida yang merupakan kode untuk informasi herediter, dan pada virus, misalnya, RNA memainkan peran yang dimainkan DNA dalam struktur seluler yang kompleks.

Selain itu, para ilmuwan telah menemukan kemampuan unik dari beberapa molekul RNA untuk memutuskan rantai lain atau merekatkan elemen RNA individu, dan beberapa memainkan peran sebagai autokatalis - yaitu, mereka berkontribusi pada reproduksi diri yang cepat. Ukuran makromolekul RNA yang relatif kecil dan strukturnya yang disederhanakan, dibandingkan dengan DNA (menjadi satu untai) menjadikan asam ribonukleat sebagai kandidat utama untuk peran elemen utama sistem prebiologis.

Teori baru terakhir tentang asal usul materi hidup di planet ini dirumuskan pada tahun 1986 oleh Walter Gilbert (lahir 1932), seorang fisikawan, ahli mikrobiologi, dan ahli biokimia Amerika. Tidak semua ahli setuju dengan pandangan tentang asal usul kehidupan di Bumi ini. Secara singkat disebut "Dunia RNA", teori struktur dunia prabiologis planet kita tidak dapat menjawab pertanyaan sederhana tentang bagaimana molekul RNA pertama dengan sifat yang diinginkan muncul, bahkan jika ada sejumlah besar "bahan bangunan" di dalamnya. bentuk nukleotida, dll.

dunia PAH

Simon Nicholas Platts mencoba menemukan jawabannya pada Mei 2004, dan pada 2006 sekelompok ilmuwan dipimpin oleh Pascal Ehrenfreund. Hidrokarbon poliaromatik telah diusulkan sebagai bahan awal untuk RNA dengan sifat katalitik.

Dunia PAH didasarkan pada kelimpahan tinggi senyawa ini di ruang yang terlihat (mereka mungkin hadir dalam "sup primordial" Bumi muda) dan fitur struktur berbentuk cincinnya, yang berkontribusi pada koneksi cepat dengan nitrogen basa - komponen kunci RNA. Teori PAH sekali lagi berbicara tentang aktualitas beberapa ketentuan panspermia.

Kehidupan yang unik di planet yang unik

Sampai para ilmuwan memiliki kesempatan untuk kembali ke 3 miliar tahun yang lalu, misteri asal usul kehidupan di planet kita tidak akan terungkap - banyak dari mereka yang menangani masalah ini sampai pada kesimpulan ini. Konsep utama asal usul kehidupan di Bumi adalah: teori abiogenesis dan teori panspermia. Mereka dapat tumpang tindih dalam banyak hal, tetapi kemungkinan besar mereka tidak akan dapat menjawab: bagaimana sistem Bumi dan satelitnya yang sangat seimbang, Bulan, muncul di alam semesta yang luas, bagaimana kehidupan berasal darinya ...