Hidrotermal Hipotez Altyapısı, İçerdikleri ve Eleştirileri



hidrotermal hipotezi Dünya gezegeninde ilk yaşamın oluştuğu ilkel koşulları açıklamak, okyanusların derinliklerinde bulunan kaplıcaları ana senaryo olarak önermek.

350 ° C'ye ulaşan sıcaklıklarda bir dizi termal su kaynağı bulunmakta olup, bu şartlar için tipik olan bir çift fauna, örneğin bivalflar, solucanlar, kabuklular, porfir ve bazı ekinodermler (deniz yıldızı ve akrabaları) bulunmaktadır..

Bu kanıt, derin okyanus ortamlarının yaşamın kökeni için muhtemelen yeterli olduğunu ve ilk yaşam formlarının kemoototrofik mikroorganizmalar olduğunu göstermektedir..

Ek olarak, kaynar su, enerjisini bu tür ortamlarda bol miktarda bulunan kükürt maddelerinden alan bir dizi kemosentetik bakteri barındırır..

Kemosentetik bakterilerin, ekosistemlerdeki üreticilerin, besin zincirinin temeli olan, tipik ekosistemlerdeki bitkilerin rolüne benzer işlevleri vardır..

Hidrotermal hipotezle ilgili fikirler, araştırmacı Corliss'in Galapagos Adaları'ndaki hidrotermal sistemlerde doğrudan gözlemler yaptığı 1977'nin başında ortaya çıkmaya başladı..

indeks

  • 1 Arka plan ve alternatif teoriler
    • 1.1 Panspermi
    • 1.2 Abiyotik modeller
    • 1.3 RNA Dünyası
  • 2 Ne içerir??
  • 3 Teoriye eleştiriler
  • 4 Kaynakça

Öncüler ve alternatif teoriler

Araştırmacılar, birkaç on yıl boyunca, yaşamın kökenini ve içinde bulunduğu ortamları açıklamayı amaçlayan düzinelerce teori önerdiler. Yaşamın kökeni, en eski ve en tartışmalı bilimsel sorulardan biri olmuştur..

Bazı yazarlar birincil metabolizma kökenini desteklerken, rakipleri genetik kökene destek veriyor.

panspermia

1900'lerin ortalarında ünlü bilim adamı Arrhenius, panspermi veya kozmolojik teori önerdi. Bu fikir, yaşamın daha önce var olduğu bir gezegenden mekânsal mikroorganizmaların gelişi sayesinde yaşamın kaynağını yükseltir..

Mantıksal olarak, kozmolojik teori problemi çözen fikirler sunmaz, çünkü dünya dışı yaşamın söz konusu varsayımsal gezegende nasıl ortaya çıktığını açıklamaz..

Ayrıca, prebiyotik ortamları kolonize eden mikroskobik varlıkların Dünya gezegenine ulaşana kadar mekan koşullarından kurtulmuş olmaları pek olası değildir..

Abiyotik modeller

Abiyotik modeller, yaşamın organik moleküller ile ilk yaşam formları arasındaki geçiş formları olarak "mikro yapılardan" kaynaklandığını ileri sürmektedir. Bu teorinin ana savunucuları arasında Oparín, Sydney W. Fox ve Alfonso F. Herrera var..

Oparin ve Haldane'ye göre koakervatlar, çevreleriyle etkileşime izin veren bir plazma zarı ile sınırlandırılmış yaşam öncüleridir. Yazarlara göre, genetik bilgiyi ileten moleküllerden önce ortaya çıkmışlardır: DNA veya RNA.

Kendileri için Stanley Miller ve Harold Urey "ilkel yaşam atmosferini" taklit eden ustaca bir sistem kurmayı başardılar. Var olandan çok farklı olan hipotetik atmosferde bulunan bileşenler, ısı ve gerilim uygulandığında yaşam için vazgeçilmez organik molekülleri (amino asitler gibi) sentezleyebildiler..

Fox, amino asitleri bir ısı kaynağına maruz bırakarak bakterilere benzer boyutta mikroküreler elde etmeyi başardı..

Aynı şekilde, diğer araştırmacılar hammadde olarak inorganik molekülleri kullanarak organik moleküllerin sentezini elde etmiş, bu şekilde yaşamın bir abiyotik ortamdan kökenini açıklamış.

RNA dünyası

Yaşamın kökeninin başka bir konumu, ana olay olarak genetik bilgi içeren moleküllerin ortaya çıkmasını öngörür. Bazı yazarlar yaşamın kökenini RNA'dan savunuyor ve bu molekülün aynı anda şablon ve katalizör olarak görev yaptığını iddia ediyor.

En büyük kanıt, ribozomların, reaksiyonları katalize edebilen RNA moleküllerinin varlığı ve aynı zamanda nükleotit sekanslarında bilgi depolamasıdır..

Nelerden oluşur??

Hidrotermal hipotez, bu aşırı su ortamlarını, Dünyadaki canlı organizmaların kökenine yol açan organik bileşiklerin sentezi için uygun bir yer olarak önermektedir..

Bu teorinin yazarları arkeolojik fosiller, denizaltı hidrotermal menfezlerin modern sistemleri ve teorik ve deneysel gözlemlere dayanmaktadır..

Hidrotermal sistemler, yüksek enerji akışları, yüksek oranda indirgenmiş bir ortam ve katalitik reaksiyonlar için ideal yüzeyler olan bol miktarda mineral kil ile karakterizedir. Ek olarak, yüksek CH konsantrasyonlarına sahiptir4, NH3, 'H2 ve farklı metaller.

Hipotez, CH'nin sıralı dönüşümünden oluşur.4, NH3, 'H2 amino asitlerde, bunlar proteinlerde ve daha sonra daha karmaşık polimerlerde, yapısal metabolizmaya ve canlı organizmalara ulaşana kadar.

Prekambriyen kayalarındaki fosilleri incelerken, hidrotermal su altı topluluklarında 3,5 ila 3,8 milyar yıl öncesine ait hücreleri hatırlatan yapılar bulunmuştur..

Önceki hipotezlerin aksine, hidrotermal hipotez, “ilkel çorba” modeli gibi UV ışınları ve elektrik deşarjları değil, enerji kaynağı olarak ısı önermektedir. Ek olarak, bu model sıcaklık, pH ve kimyasal konsantrasyon açısından çevresel gradyanların varlığını önermektedir..

Teoriye eleştiri

Hidrotermal hipotezin birçok geçerli argümanı olmasına rağmen, evrensel olarak kabul edilmez. Termal bir su kaynağındaki yaşamın kökeni hakkındaki eleştirilerden biri Prebiyotik Döneminin jeolojik modelleri ile ilgili uyumsuzluk ve bilgi eksikliğidir..

Aynı şekilde, nükleik asitler, proteinler ve membranlar gibi yaşamın gelişmesi için vazgeçilmez moleküller, hidrotermal ortamların yüksek sıcaklıkları nedeniyle acil yıkıma uğrayacaklardır..

Bununla birlikte, günümüzde aşırı ortamlarda yaşayan termofilik organizmalara benzer şekilde, ilk yaşam formlarının termostabil olması da olasıdır..

Öte yandan, bileşenlerin konsantrasyonuyla ilgili başka bir dezavantaj ortaya çıkar. Biyomoleküllerin aşırı derecede seyreltildiği ve dağıldığı prebiyotik okyanusların genişliğinde yaşamın gelişmesi muhtemel değildir..

Bir ortamın yaşamın kökenine uygun olması için, moleküller arasındaki etkileşimi desteklemesi gerekir, böylece daha karmaşık varlıklar oluştururlar; Okyanusun derinliklerinde olduğu gibi sulandırmayın.

Hidrotermal teori savunucuları, kraterler gibi yeni oluşan moleküllerin seyrelmesini önleyebilecek sınırlı alanlarda yaşamın doğabileceğini öne sürüyorlar..

referanslar

  1. Chatterjee, S. (2016). Hidrotermal etki krater-göllerinde yaşamın kökeni hakkında bir simbiyotik görünüm. Fiziksel Kimya Kimyasal Fizik, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., ve Hoffman, S. E. (1981). Denizaltı kaplıcaları ile dünyadaki yaşamın kökeni arasındaki ilişkilere ilişkin bir hipotez. Oceanologica Acta, Özel Sayı.
  3. Holm, N.G. (1992). Hidrotermal sistemler neden hayatın kökeni için uygun ortamlar olarak öneriliyor? içinde Deniz Hidrotermal Sistemleri ve Yaşamın Kökeni (sf. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Yaşamın Ortaya Çıkışı Manzarası. hayat, 7(2), 27.
  5. Lanier, K.A., ve Williams, L.D. (2017). Yaşamın Kökeni: Modeller ve Veriler. Moleküler Evrim Dergisi, 84(2), 85-92.