Nykytilanteessa Louis Pasteur osoitti, että elämä voi syntyä vain jo olemassa olevasta elämästä. Nykyaikaiset ajatukset elämän synnystä noudattavat Oparinin ehdotusta, jonka mukaan elämä on syntynyt pelkistävässä ilmakehässä, joka koostuuH2:sta, CH4:stä, NH3:sta ja H2O:sta. Miller osoitti, että aminohapot voivat syntyä spontaanisti tällaisessa ilmakehässä.Yksinkertaiset proteiinit ovat todennäköisesti syntyneet tällaisista aminohapoista. Itsensä ylläpitävät järjestelmät valikoituivat ja säilyivät, kun muut järjestelmät purkautuivat.DNA:n replikaation ja nykyaikaisen proteiinisynteesin alkuperästä on tällä hetkellä useita kilpailevia teorioita.
Spontaani sukupolvi: Ennen Pasteuria vallinnut teoria, jonka mukaan elämä voisi syntyä helposti ja spontaanisti ei-elämästä.
Francesco Redi (1600-luku): Kumosi kärpästen spontaanin syntymisen; osoitti, että toukat syntyivät pienistä munista, eivät mätänevästä lihasta.
Mikroskoopin keksiminen (noin 1700):
Johti bakteerien löytämiseen. Varhaiset kokeet, jotka olivat puutteellisen sterilisaation vuoksi puutteellisia, näyttivät osoittavan, että bakteerit voivat syntyä elottomasta aineesta.
Louis Pasteur (1860-luku): Täydellisti sterilointitekniikat jarealisoi kaikki aiemmat kokeet. Hän osoitti, että asianmukaisesti steriloitu liemi pysyy steriilinä, jos bakteerit jätetään pois, mutta että tavallinen ilma sisältää bakteereja, jotka voivat saastuttaa liemen, ellei varotoimia toteuteta. Tämä johti biogeneesiteoriaan – elämä voi syntyä vain jo olemassa olevasta elämästä.
Alexander Oparin (1930-luku): Esitti, että elämän synty oli mahdoton nykyisissä olosuhteissa, mutta että elämä oli syntynyt spontaanisti hyvin erilaisissa olosuhteissa alkukantaisella maapallolla (primaarinen abioogeneesi). Hän esitti, että elämä saattoi syntyä vain vetypitoisessa pelkistävässä ilmakehässä, joka hänen mukaansa sisälsi vetyä (H2), metaania (CH4), ammoniakkia (NH3) ja vesihöyryä (H2O). J.B.S. Haldan esitti samanlaisen teorian itsenäisesti, mutta useimmat tutkijat jättivät nämä ajatukset huomiotta 1950-luvulle asti.
S.L. Miller (1950-luku): Testasi Oparinin ajatuksia yhdistämällä H2, CH4, NH3 ja H2O steriilissä laitteessa, johon hän pystyi syöttämään kipinän simuloidakseen salamointia. Kierrätettyään tätä seosta useita päiviä hän analysoi tuotteet ja löysi monia aminohappoja, muutamia pieniä peptidejä ja muita orgaanisia yhdisteitä.
Chemical evolution and the origin of life:

  • Aurinkokunta muodostui luultavasti pyörteisestä tähtisumusta, jonka keskelle muodostui aurinko ja sen reunoille planeettoja.
  • Aminohapot ovat todennäköisesti syntyneet Millerin kokeen reaktioiden kaltaisella tavalla. Yhdisteet liukenivat alkukantaisiin lampiin ja valtameriin muodostaen ”kuuman, laimean keiton”.
  • Proteiinit ja DNA voivat muodostua polymeereiksi liittämällä pienempiä yksiköitä toisiinsa, mutta vasta kun pienemmät yksiköt ovat keskittyneet. On ehdotettu useita keskittymismekanismeja (vuorovesialtaat, kristallipinnat, kuplamaiset pisarat jne.).
  • Ilman elämää tehdyt molekyylit ovat yleensä symmetrisiä tai niissä on yhtä paljon oikea- ja vasenkätisiä muotoja, mutta biologiset järjestelmät sisältävät enimmäkseen epäsymmetrisiä molekyylejä. Eliöiden valmistamat aminohapot ovat enimmäkseen L- (vasenkätistä) muotoa, mutta Millerin kaltaiset kokeet antoivat oikea- ja vasenkätisiä aminohappoja samassa suhteessa. Molekyylien epäsymmetria on tärkeä elämän ominaisuus, mutta emme tiedä tarkalleen, milloin tai miten se syntyi.
  • Jossain vaiheessa biologiset systeemit muodostivat pieniä pisaroita, joissa oli lipidien tai proteiinien kalvojen kaltaisia pintoja. Eri auktoriteetit ovat kuvitelleet erilaisia pisaroita, kutsuen niitä ”koaservaateiksi”, ”mikropalloiksi”, ”protobionteiksi” jne.
    Kun nämä pisarat muodostuivat, niiden sisältö saattoi saavuttaa pitoisuuksia, jotka erosivat hyvin paljon ulkopuolella vallitsevista pitoisuuksista tai toisistaan (niillä oli yksilöllisyyttä). Jotkut olivat varmasti vakaampia kuin toiset, ja niitä suosi ”protovalinta”, varsinkin jos ne pystyivät kasvamaan kooltaan ja pirstoutumaan pienemmiksi pisaroiksi, mikä oli alkeellinen lisääntymisen muoto.
  • Proteiinisynteesi oli alun perin varmasti paljon yksinkertaisempi kuin nykyään, ja se oli luultavasti paljon epäluotettavampi samankaltaisuuden ylläpitäjä. Entsyymiaktiivisuus on saattanut syntyä sattumalta. DNA:n replikaation alkuperä on hämärän peitossa. Muutamat biokemistit uskovat, että DNA:n replikaatio syntyi ennen proteiinisynteesiä, mutta useimmat kannattavat ”proteiini ensin” -näkemystä, jonka mukaan RNA ja DNA valikoituivat alun perin sen vuoksi, että ne tekivät proteiinisynteesistä luotettavampaa.

Eksobiologia: Elämän etsiminen muualta, maapallon ulkopuolelta.Tähän mennessä on olemassa paljon todisteita aminohappojen,typen emästen ja muiden yhdisteiden Miller-tyylisestä synteesistä muualla aurinkokunnassamme. Vielä ei ole löydetty pitäviä todisteita siitä, että elämä olisi syntynyt muualla kuin maapallolla, mutta monet tutkijat pitävät tällaista alkuperää hyvin todennäköisenä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.