بيولوجيا نشأة

Abiogenesis ، فكرة أن الحياة نشأت من غير الحياة منذ أكثر من 3.5 مليار سنة على الأرض. يقترح Abiogenesis أن أول أشكال الحياة التي تم إنشاؤها كانت بسيطة للغاية ومن خلال عملية تدريجية أصبحت معقدة بشكل متزايد. ويفترض أن تكون السيرة الحيوية ، التي اشتُقت فيها الحياة من تكاثر الحياة الأخرى ، مسبوقة بالأبيوجين ، الذي أصبح مستحيلاً بمجرد افتراض الغلاف الجوي للأرض تكوينه الحالي.

على الرغم من أن الكثيرين يساويون التولد الأحيائي مع النظرية القديمة للجيل التلقائي ، فإن الفكرتين مختلفتان تمامًا. وفقًا لهذا الأخير ، كان يُعتقد أن الحياة المعقدة (مثل اليرقة أو الفأرة) تنشأ تلقائيًا وبشكل مستمر من مادة غير حية. في حين تم دحض العملية الافتراضية للجيل التلقائي في وقت مبكر من القرن السابع عشر ورفضها بشكل حاسم في القرن التاسع عشر ، لم يتم إثبات عدم القدرة على التوليد أو دحضها.

نظرية أوبارين هالدان

في العشرينات من القرن الماضي ، قدم العالم البريطاني JBS Haldane والكيميائي الحيوي الروسي ألكسندر أوبارين أفكارًا مستقلة تتعلق بالظروف المطلوبة لأصل الحياة على الأرض. يعتقد كلاهما أن الجزيئات العضوية يمكن أن تتكون من مواد غير حيوية في وجود مصدر طاقة خارجي (على سبيل المثال ، الأشعة فوق البنفسجية) وأن الجو البدائي ينخفض ​​(يحتوي على كميات منخفضة جدًا من الأكسجين الحر) ويحتوي على الأمونيا وبخار الماء ، من بين أمور أخرى غازات. كلاهما يشتبه أيضًا في أن أشكال الحياة الأولى ظهرت في المحيط الدافئ البدائي وكانت غيرية (الحصول على المغذيات المسبقة من المركبات الموجودة في الأرض المبكرة) بدلاً من التغذية الذاتية (توليد الطعام والمغذيات من ضوء الشمس أو المواد غير العضوية).

يعتقد أوبارين أن الحياة تطورت من cooservates ، شكلت مجهرية عفوية تجمعات كروية من جزيئات الدهون التي تمسكها قوى إلكتروستاتيكية والتي قد تكون سلائف للخلايا. أكد عمل Oparin مع cooservates أن الإنزيمات الأساسية للتفاعلات البيوكيميائية لعملية التمثيل الغذائي تعمل بشكل أكثر كفاءة عندما يتم احتواؤها داخل المجالات المرتبطة بالغشاء من عندما تكون حرة في المحاليل المائية. يعتقد هالدين ، غير المألوف مع مرافقين Oparin ، أن الجزيئات العضوية البسيطة تشكلت أولاً وفي وجود ضوء فوق بنفسجي أصبحت معقدة بشكل متزايد ، في نهاية المطاف تشكل الخلايا. شكلت أفكار هالدين وأوبارين الأساس لكثير من الأبحاث حول التولد الأحيائي التي أجريت في العقود اللاحقة.

تجربة ميلر - أوري

في عام 1953 ، اختبر الكيميائيان الأمريكيان Harold C. Urey و Stanley Miller نظرية Oparin-Haldane وأنتجوا بنجاح جزيئات عضوية من بعض المكونات غير العضوية التي يعتقد أنها كانت موجودة على الأرض ما قبل الكائنات الحية. في ما أصبح يُعرف باسم تجربة ميلر - يوري ، جمع العلماء بين الماء الدافئ وخليط من أربعة غازات - بخار الماء والميثان والأمونيا والهيدروجين الجزيئي - ونبضوا "الغلاف الجوي" بالتصريفات الكهربائية. تم تصميم المكونات المختلفة لمحاكاة المحيط البدائي ، والجو البريبايوتيك ، والحرارة (على شكل برق) ، على التوالي. بعد أسبوع واحد ، وجد ميللر وأوري أن الجزيئات العضوية البسيطة ، بما في ذلك الأحماض الأمينية (اللبنات الأساسية للبروتينات) ، تشكلت في ظل ظروف محاكاة الأرض المبكرة.