Hydrothermische hypothese

Wat is de hydrothermische hypothese?

De Hydrothermische hypothese Het is bedoeld om de primitieve omstandigheden te verklaren waarin de eerste manieren van leven zijn ontstaan ​​op de planeet Aarde, die voorstelt als het hoofdscenario de hete bronnen van de oceanen die zich in de diepten van de oceanen bevinden.

Een reeks hete bronnen met temperaturen die 350 ° C bereiken, zijn gelokaliseerd, waar een reeks fauna typerend voor deze omstandigheden, zoals tweekleppige, wormen, schaaldieren, porifers en sommige echinoderms (zeesterren en hun familieleden).

Dit bewijs suggereert dat de diepe oceanische omgevingen waarschijnlijk geschikt waren voor de oorsprong van het leven en de eerste vorm waren de chemioutotrofe micro -organismen.

Bovendien bewoont in kokend water een reeks chemosynthetische bacteriën die hun energie extraheren uit zwavelstoffen, die in dit soort omgeving overvloedig aanwezig zijn.

Chemosynthetische bacteriën hebben functies van producenten in ecosystemen, die de basis zijn van de voedselketen, analoog aan de rol van planten in typische ecosystemen.

De ideeën met betrekking tot de hydrothermische hypothese begonnen begin 1977 te ontstaan, toen de onderzoeker Corliss directe observaties maakte in de hydrothermische systemen op de Galapagos -eilanden.

Achtergrond en alternatieve theorieën

Sinds enkele decennia hebben onderzoekers tientallen voorgesteld dat theorieën die proberen de oorsprong van het leven te verklaren en de gunstige omgeving waarin het moet worden ontwikkeld. Hoe het leven is ontstaan, is een van de oudste en meest controversiële wetenschappelijke vragen geweest.

Sommige auteurs ondersteunen de primaire oorsprong van het metabolisme, terwijl hun tegenstanders genetische oorsprong ondersteunen.

Het kan u van dienst zijn: wat zijn de verschillen tussen fotosynthese en ademhaling?

Panspermie

Halverwege de jaren 1900 stelde de gerenommeerde wetenschapper Arrhenius de theorie van panspermie of kosmologische theorie voor. Dit idee verhoogt de oorsprong van het leven dankzij de komst van ruimte -micro -organismen van een planeet waar eerder al het leven was.

Logischerwijs biedt de kosmologische theorie geen ideeën die het probleem oplossen, omdat het niet verklaart hoe buitenaards leven is ontstaan ​​op die hypothetische planeet.

Bovendien is het niet erg waarschijnlijk dat de microscopische entiteiten die de prebiotische omgevingen koloniseerden de omstandigheden van de ruimte hebben overleefd totdat ze de planeet aarde bereiken.

Abiotische modellen

Abiotische modellen stellen voor dat het leven afkomstig is van "microstructuren" als vormen van overgang tussen organische moleculen en de eerste manieren van leven. Een van de belangrijkste verdedigers van deze theorie is Oparín, Sydney W. Fox en Alfonso F. Herrera.

Volgens Oparin en Haldane zijn de Coacervados Probiontes -voorlopers van het leven, afgebakend door een plasmamembraan dat interactie met zijn omgeving mogelijk maakt. Volgens de auteurs zijn ze afkomstig van de moleculen die genetische informatie overbrengen: DNA of RNA.

Aan de andere kant slaagden Stanley Miller en Harold Urey erin een ingenieus systeem te bouwen dat "de primitieve sfeer van het leven" imiteerde. De componenten aanwezig in de hypothetische atmosfeer, heel anders dan de stroom.

Fox slaagde erin om microsferen te verkrijgen van een grootte vergelijkbaar met bacteriën, die aminozuren aan een warmtebron onderwerpen.

Evenzo hebben andere onderzoekers de synthese van organische moleculen bereikt met behulp van anorganische moleculen, waardoor de oorsprong van het leven uit een abiotische omgeving wordt verklaard.

Kan u van dienst zijn: 12 voor- en nadelen van aseksuele reproductie

RNA World

Een andere positie van de oorsprong van het leven postuleert het uiterlijk van moleculen die genetische informatie bevatten als een hoofdgebeurtenis. Verschillende auteurs verdedigen de oorsprong van het leven tegen RNA en beweren dat dit molecuul tegelijkertijd als sjabloon en katalysator diende.

Het grootste bewijs is het bestaan ​​van ribosomen, RNA -moleculen die in staat zijn om reacties te katalyseren en tegelijkertijd informatie op te slaan in zijn nucleotidesequentie.

Wat is de hydrothermische hypothese?

De hydrothermische hypothese stelt deze extreme aquatische omgevingen voor als de juiste plaats voor de synthese van organische verbindingen die hebben geleid tot de oorsprong van levende organismen in de aarde.

De auteurs van deze theorie zijn gebaseerd op archeïsche fossielen, moderne systemen van onderzeese hydrothermische bronnen en theoretische en experimentele waarnemingen.

Hydrothermische systemen worden gekenmerkt door hoge energiestromen, een zeer reducerende omgeving en overvloedige minerale klei, die ideale oppervlakken zijn voor katalytische reacties. Bovendien heeft het hoge concentraties van CH₄, NH₃, H₂ en verschillende metalen.

De hypothese bestaat uit de opeenvolgende conversie van CH₄, NH₃, H₂ In aminozuren, deze in eiwitten en vervolgens in meer complexe polymeren, tot het bereiken van een gestructureerd metabolisme en levende organismen.

Bij het onderzoeken van fossielen in Precambrische rotsen, zijn structuren gevonden die cellen herinneren die dateren van 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden in hydrothermische onderzeeërsamenstelling.

In tegenstelling tot de vorige hypothesen, stelt de hydrothermische hypothese als een energiebron voor de warmte en niet UV -stralen en elektrische lozingen, zoals het "oerbouillon" -model. Bovendien stelt dit model voor dat bestaat uit milieugradiënten in termen van temperatuur, pH en chemische concentratie.

Kan u van dienst zijn: Wright -vlekken

Kritiek op de hydrothermische hypothese

Hoewel de hydrothermische hypothese verschillende geldige argumenten heeft, wordt deze niet universeel geaccepteerd. Een van de kritiek op de oorsprong van het leven in een bron van thermisch water is de incongruentie en gebrek aan informatie over de geologische modellen van het prebiotische tijdperk.

Evenzo zouden de onmisbare moleculen voor de ontwikkeling van het leven - zoals nucleïnezuren, eiwitten en membranen - geconfronteerd worden met hun onmiddellijke vernietiging, vanwege de hoge temperaturen van hydrothermische omgevingen.

Het is echter ook waarschijnlijk dat de eerste manieren van leven thermostabiel zijn geweest, vergelijkbaar met de thermofiele organismen die tegenwoordig in de extreme omgevingen bewonen.

Aan de andere kant ontstaat er nog een ongemak met betrekking tot de concentratie van de componenten. Het is onwaarschijnlijk dat het leven zou kunnen zijn geëvolueerd in de uitgestrektheid van de prebiotische oceanen, waar biomoleculen extreem verdund en verspreid zouden zijn.

Om een ​​omgeving voldoende te laten zijn voor de oorsprong van het leven, moet het interacties tussen de moleculen veroorzaken, zodat ze meer complexe entiteiten vormen; Verdun ze niet, zoals zou gebeuren in de oceanische diepten.

De verdedigers van de hydrothermische theorie suggereren dat het leven zou kunnen ontstaan ​​in afgebakende gebieden die de verdunning van nieuw gevormde moleculen, zoals kraters, voorkomen.