Животът на Земята започва преди три милиарда години. Оттогава еволюцията превръща елементарните едноклетъчни организми в разнообразието от форми, цветове, размери и функции, които виждаме днес. Но как точно възникна животът в първичния бульон - вода, съдържаща се в плитки извори и наситена с аминокиселини и нуклеотиди?
Има много теоретични отговори на въпроса какво точно е причинило произхода на живота, от удар на мълния до космическо тяло. Ето само няколко от тях.
Искри на електричество
Тази много метафорична искра на живота може да бъде напълно буквална искра или много искри, чийто източник беше мълния. Електрическите искри, влизащи във водата, могат да предизвикат образуване на аминокиселини и глюкоза, превръщайки ги от атмосфера, богата на метан, вода, водород и амоняк. Тази теория дори е потвърдена експериментално през 1953 г., доказвайки, че светкавиците могат да бъдат причина за формирането на основните елементи, необходими за появата на първите форми на живот.
След провеждането на експеримента учените успяха да докажат, че ранната атмосфера на нашата планета не може да съдържа достатъчно водород, обаче вулканичните облаци, покриващи земната повърхност, могат да включват всички необходими елементи и съответно достатъчно електрони, които да причинят мълния.
Промоционално видео:
Подводни хидротермални отвори
Сравнително силните дълбоководни отдушници биха могли да се превърнат в необходим източник на водород за образуването на първите живи организми на техните скалисти повърхности. И до днес около хидротермални отвори, дори и на големи дълбочини, се развива голямо разнообразие от екосистеми.
глина
Първите органични молекули могат да бъдат намерени на глинеста повърхност. Глината винаги съдържа достатъчно количество органични компоненти, в допълнение, тя може да се превърне в един вид организатор на тези компоненти в по-сложни и ефективни структури, подобни на ДНК.
Всъщност ДНК е един вид карта за аминокиселините, показваща как точно трябва да бъдат организирани в клетките на сложни мазнини. Група биолози от университета в Глазгоу в Шотландия твърдят, че глината може да бъде такава карта за най-простите полимери и мазнини, докато не се научат да се „самоорганизират“.
панспермията
Тази теория кара човек да мисли за възможността за космически произход на живота. Тоест, според нейните постулати, животът не е възникнал на Земята, а просто е донесен тук с помощта на метеорит, например от Марс. На земята имаше достатъчно фрагменти, които уж дойдоха при нас от червената планета. Друг начин за "космическо такси" за неизвестни форми на живот са кометите, които са в състояние да пътуват между звездни системи.
Дори ако това е вярно, панспермията все още не е в състояние да отговори на въпроса как точно е възникнал животът откъде е донесен на планетата Земя.
Под ледената покривка
Възможно е океаните и континентите преди три милиарда години да са били покрити с дебел слой лед, защото слънцето не е било толкова ярко, както днес. Ледът може да се превърне в защитен слой за крехките органични молекули, като попречи на ултравиолетовите лъчи и космическите тела да се сблъскат с повърхността да навредят на ранните и слаби форми на живот. В допълнение, по-ниската температура би могла да причини еволюцията на първите молекули в по-силни и издръжливи.
РНК свят
Теорията на света на РНК се основава на философския въпрос за яйцето и пилето. Факт е, че за образуването (дублирането) на ДНК са нужни протеини и протеините не могат да се самовъзпроизвеждат без самата карта, вградена в ДНК. И как възникна животът, ако едното не може да се появи без другото, но и двете съществуват красиво в настоящето? Отговорът може да бъде РНК - рибонуклеинова киселина, която е в състояние да съхранява информация като ДНК и да служи като протеинови ензими. По-съвършената ДНК се образува на базата на РНК, тогава по-ефективните протеини напълно заместват РНК.
Днес РНК съществува и изпълнява няколко функции в сложни организми, например, тя отговаря за работата на определени гени. Тази теория е съвсем логична, но тя не дава отговор на въпроса какъв е бил катализаторът за образуването на самата рибонуклеинова киселина. Предположението, че то би могло да се появи само по себе си, е отхвърлено от повечето учени. Теоретичното обяснение е образуването на най-простите киселини PNA и TNK, които след това се развиват в РНК.
Най-прост старт
Тази теория се нарича холобиоза и идва от идеята, че животът започва не от сложни молекули на РНК и първичния генетичен код, а от най-простите частици, взаимодействащи помежду си в името на метаболизма. Може би тези частици в крайна сметка са разработили защитна обвивка, като мембрана и след това еволюират в един, по-сложен, организъм. Този модел се нарича „ензимен модел на метаболизма“, докато теорията за света на РНК се нарича „модел на първичния генетичен код“.