Hasta la fecha, se han propuesto muchas hipótesis sobre el origen de la vida: creacionismo, cosmogonía o abiogénesis.
En los orígenes naturales, gran parte tiene que ver con la ubicación o el metabolismo, incluidos varios mundos prebióticos que llevan el nombre de varias biomoléculas que gustan a los científicos. En términos generales, "¿De dónde vino la vida?" y "¿Cómo surgió la vida?"
Sin embargo, entre los grupos de investigación sobre el origen de la vida, no hay consenso sobre si la vida más antigua de origen natural fue fotoautótrofa, quimioautótrofa o heterótrofa. Además, el núcleo de "El origen de la vida" es el establecimiento de un sistema bioquímico con el código genético como núcleo. Por tanto, el origen de la vida y el código genético son dos cuestiones estrechamente relacionadas, y comprender uno requiere comprender el otro. ?
Creacionismo (o Creacionismo):
El creacionismo cree que todo en el mundo fue creado por Dios. Como Dios y Asio. La Biblia dice: “En el principio Dios creó los cielos y la tierra.
Los escépticos del creacionismo creen que el creacionismo tiene sus raíces en analogías con la capacidad del hombre para crear cosas y la aplicación incorrecta de la teoría de la probabilidad, como la religión. La probabilidad de que el hombre se forme a sí mismo con un reloj es cero, y un relojero debe demostrar que el hombre fue creado.
Creen que el error fundamental en este razonamiento es que no comprende el omnipresente fenómeno de la autoorganización. en la naturaleza (por ejemplo, los copos de nieve y las dunas de arena forman automáticamente ciertas formas regulares bajo ciertas condiciones. Obviamente, esto no es intencional por parte de un sujeto avanzado y no puede inferirse utilizando la teoría de la probabilidad). La característica más fundamental de la vida es la autoorganización, no la autoorganización. creación.
Teoría de la vida cósmica (o teoría de la vida extraterrestre);
Esta hipótesis defiende la opinión de que "toda la vida proviene del universo" y cree que la primera vida en la Tierra vino de otros planetas del universo, es decir, "la vida en la Tierra proviene del espacio exterior". Esta hipótesis cree que los "embriones de vida" en el espacio pueden caer a la superficie de la Tierra a través de meteoritos u otros medios, convirtiéndose en el punto de partida inicial de. La investigación científica moderna demuestra que el planeta descubierto no tiene las condiciones para preservar la vida en condiciones naturales porque no hay oxígeno, la temperatura es cercana al cero absoluto y está lleno de potentes rayos ultravioleta, rayos X y cósmicos. rayos, es imposible preservar cualquier "embrión" de "vida". Esta hipótesis en realidad empuja el problema del origen de la vida al universo ilimitado. Al mismo tiempo, esta hipótesis no puede explicar el problema de "cómo se originó la vida en el universo". ."
Ocurrencia espontánea:
También conocida como "teoría de la generación autónoma" o "teoría de la generación espontánea", se cree que los seres vivos pueden producirse en cualquier momento a partir de seres no vivos. cosas u otros objetos completamente diferentes, como los llamados "gusanos de carne podrida" en la antigua China. "Los peces marchitos daban lugar a polillas". En la Edad Media, algunas personas creían que las hojas se convertían en peces cuando caían en el agua. agua y pájaros cuando caían al suelo. La teoría de la generación espontánea era una teoría muy popular antes del siglo XIX, creyendo que la vida evolucionó a partir de vida inanimada.
Por ejemplo, en la antigua China, así era. creía que "la hierba podrida se convierte en luciérnagas" (es decir, las luciérnagas se producen a partir de montones de hierba podrida), y en Occidente, Aristóteles (384 a. C. ~ 322 d. C.) fue un naturalista. Algunas personas también demostraron mediante "experimentos" que poner granos y camisas gastadas en botellas y colocarlas en un lugar oscuro produciría ratones después de 21 días. Para su sorpresa, este ratón "natural" es exactamente igual a un ratón normal. En 1860, el microbiólogo francés Pasteur diseñó un experimento simple pero convincente. que rechazó por completo la teoría generalmente aceptada de la generación espontánea. La hipótesis del origen de la vida. En el siglo XIX, el microbiólogo francés Louis Pasteur (1821-1895) realizó el famoso experimento del matraz de cuello de cisne. El experimento del matraz con cuello de ganso se basa en la hipótesis de que las bacterias y los microorganismos necesitan pelos y flagelos para moverse normalmente en presencia de un medio líquido. El primer matraz era un matraz normal con la boca hacia arriba y el cuello doblado. en un matraz de cuello de cisne.
Luego llevamos el caldo a ebullición y dejamos enfriar.
Ambas botellas estaban sin tapar, pero abiertas, lo que permitía que el aire exterior llegara a la superficie del caldo sin obstáculos. Dejó los dos frascos a un lado. Después de tres días, aparecieron microorganismos en el primer matraz pero no en el segundo.
Siguió dejando la segunda botella: un mes, dos meses, un año, dos años... Hasta cuatro años después, el caldo de la retorta seguía claro y transparente, sin deterioro ni microorganismos. . Pasteur creía que los bichos en el caldo procedían del aire y no se producían de forma natural. Sus experimentos sentaron una base sólida para que los científicos negaran aún más la teoría de la generación espontánea.
Los resultados de las investigaciones de la biología y la química modernas niegan más completamente la posibilidad de la generación espontánea. La creación de vida sólo puede lograrse mediante el proceso de replicación del material genético y la división celular. Todos los fenómenos "espontáneos" de la vida que observamos intuitivamente en la vida son causados por algún tipo de proceso de replicación que no es fácil de encontrar.
Teoría del origen químico:
La teoría del origen químico es una hipótesis del origen de la vida aceptada por muchos estudiosos. Esta hipótesis sostiene que la vida en la Tierra evolucionó paso a paso a partir de materia inanimada después de que la temperatura de la Tierra disminuyera gradualmente, a través de procesos químicos extremadamente complejos y durante un período de tiempo extremadamente largo.
Experimento de Miller
En su experimento, Miller planteó la hipótesis de que al comienzo de la vida, en la atmósfera sólo había hidrógeno, amoníaco y vapor de agua, sin oxígeno. Cuando puso estos gases en una atmósfera simulada y los detonó con electricidad, descubrió que se producían algunos aminoácidos. Los aminoácidos son las unidades básicas para la síntesis de proteínas, que son la forma de vida. Por lo tanto, creía que se había establecido la teoría de que la vida surgió desde cero, lo que demostraba que la vida evolucionó.
Pero también existen muchas dudas sobre el experimento de Miller, como la cantidad de energía utilizada y la combinación de diferentes gases. Aunque todos producen aminoácidos, azúcares y otras sustancias, todavía no pueden demostrar que éste sea el origen de la vida. Debido a que no se pudo demostrar que la atmósfera que él planteó fuera la atmósfera original, los resultados fueron inciertos.
El propio Miller admitió que su experimento estaba aún lejos del origen de la vida en la naturaleza. La ciencia moderna ha descubierto que en Marte hay oxígeno pero no vida, por lo que la hipótesis de Miller es que no hay oxígeno en la atmósfera, por lo que no hay vida, por lo que no se puede demostrar que el origen de la vida evolucionó a partir de una sola célula.
La teoría del origen químico divide el origen de la vida en cuatro etapas (experimento de Miller).
La primera etapa, la etapa en la que se generan pequeñas moléculas orgánicas a partir de pequeñas moléculas inorgánicas, es decir, el proceso de evolución química del origen de la vida, tuvo lugar en condiciones terrestres primitivas. Lo que hay que destacar es el experimento de simulación de Miller. En este experimento, un matraz lleno de una solución acuosa representa el océano primordial, cuyo espacio esférico superior contiene una "atmósfera reductora" de hidrógeno, amoníaco, metano y vapor de agua.
Miller primero calentó el matraz para hacer circular vapor en el tubo, y luego descargó dos electrodos para generar chispas eléctricas, simulando relámpagos en el cielo original, estimulando así reacciones químicas de diferentes gases en el dispositivo sellado, conectando El tubo de condensación en el fondo del espacio esférico enfría el producto de reacción y el vapor para formar un líquido, que fluye de regreso al matraz en el fondo, simulando el proceso de lluvia.
Después de una semana de continuos experimentos y ciclos. Cuando Miller analizó su composición química, descubrió que contenía una variedad de compuestos orgánicos nuevos, incluidos cinco aminoácidos y diferentes ácidos orgánicos. También formaba cianuro de hidrógeno, que puede sintetizar adenina, que es la unidad básica de los nucleótidos. El experimento de Miller intentó demostrar a la gente que el primer paso en el origen de la vida, la formación de sustancias orgánicas de moléculas pequeñas a partir de sustancias de moléculas pequeñas inorgánicas, era completamente posible en las condiciones de la Tierra primitiva.
En la segunda etapa se generan macromoléculas biológicas a partir de pequeñas moléculas orgánicas. Este proceso ocurrió en el océano primitivo, es decir, después de una acumulación e interacción a largo plazo de pequeñas moléculas orgánicas como aminoácidos y nucleótidos, en condiciones apropiadas (como la adsorción de arcilla), mediante condensación o polimerización, moléculas de proteínas primitivas y Moléculas de ácido nucleico.
En la tercera etapa, las macromoléculas biológicas forman un sistema multimolecular. ¿Cómo surgió este proceso? El ex académico soviético Oberlin propuso la hipótesis agregada. Demostró a través de experimentos que las proteínas, péptidos, ácidos nucleicos y polisacáridos pueden concentrarse y agregarse automáticamente en gotas esféricas dispersas cuando se colocan en una solución adecuada. Estas gotas son agregados.
Oberlin y otros creen que los agregados pueden presentar fenómenos de vida como la síntesis, la descomposición, el crecimiento y la reproducción. Por ejemplo, los agregados tienen límites similares a membranas con propiedades químicas internas que difieren significativamente del entorno externo de la solución. Los aglomerados pueden absorber algunas moléculas de la solución externa como reactivos o sufrir reacciones bioquímicas específicas bajo la catálisis de enzimas, y los productos de la reacción también pueden liberarse de los agregados.
Además, algunos estudiosos también han propuesto otras hipótesis, como microesferas y glóbulos lipídicos, para explicar el proceso por el que los polímeros orgánicos forman sistemas multimoleculares.
La cuarta etapa es cuando los sistemas orgánicos multimoleculares evolucionan hacia la vida primitiva. Esta etapa se formó en el océano primordial y es la etapa más compleja y decisiva en el origen de la vida. Actualmente, este proceso no se puede verificar en el laboratorio.
Esta teoría no es aceptada por todos. Sus escépticos creen que simplemente demostrar que las macromoléculas proteicas pueden formarse naturalmente y afirmar que la vida puede ser tan espontánea es como darle a un mono una impresora y afirmar que puede escribir "Un sueño de mansiones rojas".
Es sencillo formar una molécula grande, pero para formar el ADN, que contiene la información necesaria para la vida, las proteínas requieren que estas pequeñas moléculas orgánicas se combinen de una manera muy, muy específica. Es tan fácil como escribir un libro completamente al azar, pero es aún más difícil escribir Dream of the Red Chamber.
Basándose únicamente en procesos aleatorios, la probabilidad de formar moléculas de vida efectivas puede ser tan pequeña como 654,38 mil millones de universos, y no puede suceder durante un tiempo tan largo. ¿Cómo se crea la información de la vida? Durante mucho tiempo, los defensores de esta teoría no tuvieron una respuesta válida a esta pregunta.
Sin embargo, investigaciones recientes señalan que el ATP juega un papel importante en el origen de la información en la vida (hipótesis central del ATP):
(a) Es la conversión de energía luminosa en terminal de energía química;
(b) Promueve una serie de ciclos bioquímicos (como el ciclo de Calvin) y recombinación elemental;
(c) Convierte la información del proceso de vida a través de su propia transformación y concentración Quimicalización: detección del sistema de codones triples de cuatro bases que codifica más de 20 aminoácidos y construcción de un sistema para la preservación, replicación, transcripción y traducción de información genética y la producción de cadenas polipeptídicas;
( d) Se deduce el sistema de retroalimentación de la relación causal entre proteínas y ácidos nucleicos, y mediante selección natural se eliminan los sistemas y reglas que controlan las reacciones bioquímicas sincrónicas en las células, y finalmente se establece el mecanismo de transmisión de la herencia de vida.
Así que el origen de la vida se realizó en el proceso de convertir energía en información, y en este proceso se produjo el código genético que registra el proceso de la vida.
Si nos fijamos en la universalidad de la energía y las características estructurales de los sistemas bioquímicos modernos, lo más probable es que la vida comenzó con la evolución de los sistemas fotosintéticos (hipótesis del origen fototrófico de la vida).
Una evidencia molecular importante que respalda esta opinión es el citocromo (una proteína transportadora de electrones con porfirina de hierro o hemo como grupo auxiliar), que está presente en casi todos los organismos. El transportador de electrones puede derivar del proceso fotosintético. pigmento clorofila (las vías biosintéticas de los dos también son muy similares en los organismos existentes), excepto que la clorofila contiene un anillo de porfirina de magnesio, que puede estar compuesto por un anillo de porfirina y ácidos grasos de cadena larga (pueden provenir de la membrana).
Las similitudes estructurales entre las subunidades de clorofila y hemo de los citocromos se muestran en la siguiente figura. Durante la conversión de porfirina de magnesio en porfirina de hierro, se produce una reacción de ciclación (posición marcada en rojo). Desde una perspectiva evolutiva, las moléculas de clorofila acopladas a membranas pueden estar compuestas de fosfolípidos y anillos de porfirina. Las líneas discontinuas azules con flechas indican posibles direcciones evolutivas. ? [4]?
Teoría del impacto de un cuerpo celeste;
La Tierra a menudo es golpeada por asteroides, que traen aminoácidos que no provienen de la Tierra. Después de un largo período de desarrollo, se formó la vida original.
Enciclopedia Baidu-Teoría del origen de la vida