Что такое Абиогенез?

Согласно теории абиогенеза, первые признаки жизни на Земле появились более 3,5 миллиардов лет назад. Согласно теории абиогенеза, самые ранние созданные формы жизни были чрезвычайно примитивными, прежде чем постепенно стали более сложными. Абиогенез, процесс, посредством которого жизнь возникает в результате воспроизводства другой жизни, вероятно, предшествовал биогенезу, который стал невозможным после того, как атмосфера Земли приобрела свой нынешний состав.

Хотя абиогенез часто сравнивают с устаревшей теорией самозарождения, эти две концепции очень различны. Последний считал, что сложная жизнь (например, мышь или личинка) спонтанно и непрерывно развивалась из неживых элементов. Абиогенез не доказан и не опровергнут, в отличие от гипотетического процесса самозарождения, опровергнутого еще в 17 в. и решительно отвергнутого в 19 в.

Что такое Биогенез?

Биогенез — важнейшая идея в биологии и молекулярной генетике, предполагающая создание новых живых существ из существовавшей ранее жизни. Читайте дальше, пока мы исследуем эту новаторскую гипотезу, которая бросила вызов давним предположениям. Термин «биогенез» относится к любому процессу, посредством которого одна форма жизни может дать начало другим формам жизни, и основан на идее, что жизнь может возникнуть только из другой жизни. Рассмотрим курицу, откладывающую яйца, из которых вылупляются цыплята.

История теории абиогенеза

От Аристотеля до девятнадцатого века спонтанное зарождение было одной из традиционных теорий возникновения жизни. Согласно этой гипотезе, жизнь впервые возникла случайно, а «низшие» животные возникли в результате разложения органического вещества. В произведениях 17-го века, таких как Pseudodoxia Epidemica Томаса Брауна, это оспаривалось. Роберт Гук сделал первые иллюстрации микроба в 1665 году. В 1676 году Антони ван Левенгук нарисовал и написал описания бактерий и микробов, скорее всего, простейших. Ван Левенгук не соглашался со спонтанным зарождением . К 1680-м годам он убедил себя в ложности этого представления, используя такие тесты, как закрытая и открытая инкубация мяса и подробное изучение размножения насекомых. Франческо Реди продемонстрировал в 1668 году, что, когда в мясе не появлялись личинки, а мухам не давали откладывать яйца, идея самозарождения была опровергнута к середине 19 века.

Условия на Земле, когда происходил абиогенез

Когда во время эоархея затвердела достаточное количество расплавленной коры Гадея, жизнь на Земле продолжалась более 3,5 млрд лет назад. Микрофоссилии, обнаруженные в полосчатых породах железной формации возрастом не менее 3,77 и потенциально 4,28 млрд лет назад в зеленокаменном поясе Нуввуагиттук в Северном Квебеке, представляют собой самые ранние физические свидетельства жизни на сегодняшний день. Микробы присутствовали в осадках гидротермальных источников вскоре после того, как 4,4 млрд лет назад сформировались океаны Гада. Организмы подтверждали идею о том, что абиогенез начался в подобных условиях, напоминая современные бактерии гидротермальных источников.

Теория абиогенеза

Согласно теории абиогенеза, все живое произошло из неорганических молекул, претерпевающих различные рекомбинации в результате подвода энергии. Эти многочисленные формы объединились, чтобы сформировать самовоспроизводящуюся молекулу, которая, возможно, начала строить фундаментальные строительные блоки жизни, такие как клетка, используя другие молекулы, созданные в результате абиогенеза.

Точно так же, как популяции меняются с течением времени в ходе эволюции животных, молекулы меняются с течением времени в ходе эволюции молекул. По мнению ученых, молекулы РНК считаются первыми самовоспроизводящимися молекулами, обнаруженными в рибосомах почти всех живых существ на Земле. Некоторые молекулы РНК обладают известной способностью катализировать производство новых молекул РНК. Одна из этих ранних молекул РНК развилась таким образом, что создала идентичную молекулу РНК. Концентрация этой молекулы в пребиотическом бульоне резко возросла, и она продолжала взаимодействовать сама с собой и несколькими белками, которые также образовались вокруг нее путем абиогенеза.

В конце концов в молекуле РНК произошли мутации, которые позволили ей создать белок, который впоследствии будет генерировать РНК. Другие мутации привели к производству белков, превращающих РНК в нити ДНК. В результате был создан геном современного организма. Эти молекулы постепенно изменили миллионы лет истории эволюции, что привело к сложности жизни, какой мы ее знаем сегодня.

Эксперименты по абиогенезу

В начале 1950-х Стэнли Миллер, аспирант из США, и Гарольд Юри, его научный руководитель, решили воссоздать раннюю систему Земли, чтобы проверить гипотезу абиогенеза Опарина-Халдейна . Соединив теоретические элементы и основные соединения в воздухе, они выпустили из смеси искры. Благодаря анализу продуктов химической реакции они смогли идентифицировать аминокислоты, образующиеся в ходе моделирования. Это доказательство того, что первая часть идеи была верной, использовалось для поддержки более поздних исследований, в которых пытались установить реплицирующиеся молекулы из аминокислот. Эти испытания не увенчались успехом. Исследователи обнаружили, что пребиотическая атмосфера ранней Земли содержала больше кислорода и меньше других важных химических веществ, чем образец, использованный в эксперименте Миллера-Юри после этого эксперимента. Это заставило некоторых людей усомниться в том, что выводы все еще верны. С тех пор исследования подтвердили первоначальные выводы путем обнаружения органических соединений, включая аминокислоты, с использованием скорректированного состава атмосферы.

Современные представления об абиогенезе

Эта теория предполагает, что физико-химические процессы соединения атомов с образованием молекул, а затем молекул, реагирующих с образованием неорганических и органических химических веществ, были механизмами, благодаря которым жизнь впервые появилась на ранней Земле. Первая живая система или клетка образовалась при взаимодействии органических веществ, что привело к образованию различных макромолекул.

Итак, в соответствии с этой гипотезой, на Земле самопроизвольно возникла «жизнь» из неживых элементов. В соответствии с постоянно меняющимися условиями окружающей среды были произведены сначала неорганические химические вещества, а затем и органические соединения. Это известно как химическая эволюция , которая невозможна в нынешних экологических условиях планеты. Только ранняя Земля имела подходящие условия для зарождения жизни.

Химическая теория и натуралистическая теория — это другие названия теории Опарина-Холдейна. Родился русский ученый А. И. Опарин (1894–1980). В 1936 году он выпустил свою книгу «Происхождение жизни», а в 1938 году последовал английский перевод. Дж. Б. С. Холдейн (1892–1964) переехал в Индию в июле 1957 года и поселился в Бхубанешваре, штат Орисса. Он родился в Англии. Он был генетиком, биохимиком и биологом. Холдейн (1929) и Опарин (1938) высказали сходные идеи о генезисе жизни.

Функции абиогенеза

Изучение абиогенеза служит двум целям:

• это продвигает наше понимание того, как жизнь возникла на Земле, и
• это улучшает наши знания о потенциальных внеземных формах жизни.

Из-за их способности образовывать связи, делиться на слои, производить более сложные молекулы и оставаться в значительной степени стабильными, некоторые химические вещества работают лучше, чем другие, когда пытаются построить жизнь.
Абиогенез, по мнению некоторых ученых, мог произойти не только на Земле, но и на других планетах нашей галактики. Чтобы лучше оценить, имеет ли планета более высокую вероятность поддержания жизни, когда мы ищем другие планеты, подобные нашей, в космосе, мы должны понять, как это явление работает в случае, если мы столкнемся с инопланетным организмом.

Примеры абиогенеза

• Процесс, при котором органические молекулы спонтанно объединяются, образуя сложные полимеры, из которых в конечном итоге возникают живые существа, известен как абиогенез.
• Говорят, что полимеры были первыми формами жизни, поскольку они могли генерировать более сложные молекулы и обладали характеристиками, необходимыми для выживания до размножения.
• Связи фосфор-азот укажут на то, что внеземная жизнь, скорее всего, чрезвычайно сравнима с жизнью на Земле, если они обнаружены у внеземных существ.
• Тот факт, что многие аминокислоты синтезируются с помощью различных источников энергии, таких как УФ-лучи, подтверждает идею о том, что абиогенез, вероятно, имеет место во многих других мирах нашей галактики.

Кто отверг теорию абиогенеза?

Луи Пастеру приписывают эффективное опровержение теории спонтанного зарождения посредством его знаменитого эксперимента с колбой с лебединой шеей. После этого он сказал, что «жизнь происходит только от жизни».

Разница между абиогенезом и биогенезом

Часто задаваемые вопросы об абиогенезе

Вопрос 1: Что такое абиогенез?

Отвечать:

An explanation for the development of simple life forms and organic molecules from inorganic materials is a theory about the evolution of early life on Earth.

Вопрос 2: Насколько важен абиогенез?

Отвечать:

Accelerate critical chemical processes that could result in the replication of RNA and the creation of complexes like the ribosome, which convert RNA signals into proteins.

Вопрос 3: Вирус прикрепляется к клетке и вводит в нее ДНК. Белки производятся из ДНК белками и структурами клетки, что приводит к увеличению количества вирусных ДНК и белков. В настоящее время вирусы не считаются «живыми». Можно ли считать образование вируса абиогенезом?

Отвечать:

Because they cannot create new materials on their own, viruses are not considered living entities. However, essential materials are created by living cells. As a result, abiogenesis is not the cause of this. Only the location of the molecule’s synthesis determines whether the presence of carbon renders the molecule organic or inorganic.

Вопрос 4: Охарактеризуйте абиогенез. Является ли это прямым отрицанием гипотезы биогенеза?

Отвечать:

Biogenesis is the process of creating new life. More specifically, it is the idea that only other living creatures can reproduce and give rise to new life. Abiogenesis, often known as spontaneous generation, is the origin of life from non-living entities.

Вопрос 5: Кто является основоположником биогенеза и абиогенеза?

Отвечать:

The originator of biogenesis is Louis Pasteur and abiogenesis Aristotle.