Latar Belakang Hipotesis Hidroterma, Apa Yang Terdiri dan Kritikan



The hipotesis hidroterma bertujuan untuk menjelaskan keadaan primitif di mana bentuk kehidupan pertama di planet Bumi berasal, mencadangkan sebagai senario utama mata air panas yang terletak di kedalaman lautan.

Telah mengenal pasti beberapa mata air panas dengan suhu mencecah 350 ° C, di mana satu siri tinggal fauna syarat-syarat ini, kerana haiwan berinjap dua, cacing, krustasia, echinoderms Porifera dan beberapa (bintang laut dan saudara-mara mereka).

Bukti ini menunjukkan bahawa persekitaran laut yang mendalam mungkin mencukupi untuk asal-usul kehidupan dan bentuk kehidupan yang pertama adalah mikroorganisme chemoautotrophic.

Di samping itu, air mendidih menghuni satu siri bakteria chemosynthetic yang mengeluarkan tenaga daripada bahan sulfur yang banyak terdapat dalam persekitaran jenis ini.

Bakteria chemosynthetic mempunyai fungsi pengeluar dalam ekosistem, iaitu pangkalan rantaian makanan, sama dengan peranan tanaman dalam ekosistem yang tipikal.

Idea yang berkaitan dengan hipotesis hidroterma mula muncul pada awal tahun 1977, apabila penyelidik Corliss membuat pemerhatian langsung dalam sistem hidroterma yang terletak di Kepulauan Galapagos..

Indeks

  • 1 latar belakang dan teori alternatif
    • 1.1 Panspermia
    • 1.2 Model abiotik
    • 1.3 Dunia RNA
  • 2 Apa itu terdiri daripada??
  • 3 Kritikan kepada teori
  • 4 Rujukan

Pendahuluan dan teori alternatif

Selama beberapa dekad penyelidik telah mencadangkan puluhan teori yang bermaksud untuk menerangkan asal usul kehidupan dan persekitaran yang membolehkannya dibangunkan. Bagaimana hidup berasal dari salah satu soalan saintifik yang paling lama dan kontroversial.

Sesetengah penulis menyokong asal metabolisme utama, manakala lawannya menyokong asal genetik.

Panspermia

Pada pertengahan tahun 1900an ahli sains terkenal Arrhenius mencadangkan teori teori panspermia atau kosmologi. Idea ini menimbulkan asal usul hidup terima kasih kepada ketibaan mikroorganisma spatial dari planet di mana kehidupan wujud sebelum ini.

Secara logiknya, teori kosmologi tidak memberikan idea-idea yang menyelesaikan masalah itu, kerana ia tidak menjelaskan bagaimana kehidupan luar angkasa berasal dari planet hipotesis.

Selain itu, tidak semestinya entiti mikroskopik yang menjajah persekitaran prebiotik telah bertahan dengan keadaan ruang sehingga mereka mencapai Bumi.

Model abiotik

Model abiotik mencadangkan bahawa kehidupan berasal dari "mikrostruktur" sebagai bentuk peralihan antara molekul organik dan bentuk kehidupan yang pertama. Antara pembela utama teori ini ialah Oparín, Sydney W. Fox dan Alfonso F. Herrera.

Menurut Oparin dan Haldane, coacervates adalah prekursor probionte kehidupan, dibatasi oleh membran plasma yang membolehkan interaksi dengan lingkungan mereka. Menurut penulis, mereka berasal sebelum molekul yang menyebarkan maklumat genetik: DNA atau RNA.

Bagi mereka, Stanley Miller dan Harold Urey berjaya membina sistem yang bijak yang meniru "suasana hidup primitif". Komponen yang hadir dalam suasana hipotetikal, sangat berbeza dari semasa, dapat mensintesis molekul organik yang sangat diperlukan untuk kehidupan (seperti asid amino) apabila haba dan voltan digunakan.

Fox berjaya mendapatkan mikrosfera saiz yang sama dengan bakteria, menundukkan asid amino kepada sumber haba.

Dengan cara yang sama, penyelidik lain telah mencapai sintesis molekul organik menggunakan molekul anorganik sebagai bahan mentah, menjelaskan dengan cara ini asal usul kehidupan dari persekitaran abiotik.

Dunia RNA

Kedudukan lain dari asal usul kehidupan postulat sebagai peristiwa utama penampilan molekul yang mengandungi maklumat genetik. Beberapa penulis mempertahankan asal usul hidup dari RNA dan berpendapat bahawa molekul ini berfungsi sebagai templat dan pemangkin pada masa yang sama.

Bukti terbesar adalah adanya ribosom, molekul RNA yang mampu memangkinkan tindak balas dan, pada masa yang sama, menyimpan maklumat dalam urutan nukleotida mereka.

Apa itu terdiri daripada??

Hipotesis hidroterma mencadangkan persekitaran akuatik yang melampau ini sebagai tempat yang sesuai untuk sintesis sebatian organik yang membawa kepada asal usul makhluk hidup di Bumi.

Penulis teori ini didasarkan pada fosil archaea, sistem moden kapal selam hidroterma bawah laut, dan pemerhatian teoretikal dan eksperimen..

Sistem hidrotermal dicirikan oleh aliran tenaga yang tinggi, persekitaran yang sangat berkurang dan tanah liat yang berlimpah, yang merupakan permukaan yang sesuai untuk tindak balas pemangkin. Di samping itu, ia mempunyai kepekatan CH yang tinggi4, NH3, H2 dan logam yang berlainan.

Hipotesis ini terdiri daripada penukaran berturut-turut CH4, NH3, H2 dalam asid amino, dalam protein dan kemudian dalam polimer yang lebih kompleks, sehingga anda mencapai metabolisme berstruktur dan organisma hidup.

Apabila memeriksa fosil di batu Precambrian, struktur yang mengingatkan sel-sel yang berasal dari 3.5 hingga 3.8 bilion tahun yang lalu telah dijumpai dalam perhimpunan bawah air hidroterma..

Berbeza dengan hipotesis sebelumnya, hipotesis hidroterma mencadangkan haba sebagai sumber tenaga dan bukan sinaran UV dan pelepasan elektrik, seperti model "sup primordial". Di samping itu, model ini mencadangkan kewujudan gradien alam sekitar dari segi suhu, pH dan kepekatan kimia.

Kritikan kepada teori

Walaupun hipotesis hidroterma mempunyai beberapa hujah yang sah, ia tidak diterima secara universal. Salah satu kritikan asal kehidupan dalam sumber air termal adalah ketidakcocokan dan kekurangan maklumat mengenai model-model geologi Era Prebiotik.

Begitu juga, molekul-molekul yang tidak diperlukan untuk perkembangan kehidupan - seperti asid nukleik, protein dan membran - akan menghadapi kemusnahan segera mereka, disebabkan oleh suhu tinggi persekitaran hidroterma.

Walau bagaimanapun, ia juga mungkin bahawa bentuk kehidupan pertama termostable, sama dengan organisma termophilic yang kini mendiami persekitaran yang melampau.

Sebaliknya, kelemahan lain yang berkaitan dengan kepekatan komponen timbul. Tidak mungkin hidup dapat berkembang dalam luas lautan prebiotik, di mana biomolekul akan sangat diencerkan dan tersebar.

Untuk persekitaran yang sesuai untuk asal-usul hidup, ia mesti memihak kepada interaksi antara molekul, supaya mereka membentuk entiti yang lebih kompleks; Jangan cairkan mereka, kerana mereka akan berada di kedalaman lautan.

Penyokong teori hidroterma mencadangkan bahawa kehidupan boleh berasal dari kawasan yang dibatasi yang akan menghalang pencairan molekul yang baru terbentuk, seperti kawah.

Rujukan

  1. Chatterjee, S. (2016). Pandangan simbiotik asal usul kehidupan di kawah-kawah kesan hidroterma. Fizik Kimia Fizikal Kimia, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). Hipotesis mengenai hubungan antara mata air panas selam dan asal hidup di bumi. Oceanologica Acta, Isu khas.
  3. Holm, N. G. (1992). Kenapa sistem hidroterma dicadangkan sebagai persekitaran yang munasabah untuk asal usul hidup? In Sistem Hidroterma Laut dan Asal Kehidupan (ms 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Landskap Kemunculan Kehidupan. Hidup, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Asal Kehidupan: Model dan Data. Jurnal Evolusi Molekul, 84(2), 85-92.