Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :
Home / Corpul uman / Apariția vieții pe pământ. Originea vieții din punct de vedere științific

Apariția vieții pe pământ. Originea vieții din punct de vedere științific

/
/
/
60 Views

Cu aproximativ 3800 de milioane de ani în urmă, câteva substanțe chimice au format legături, devenind un compus complex capabil să se autoreproducă. Acesta a fost începutul vieții pe pământ. Începutul vieții pe Pământ și modul în care a luat ființă sunt încă un mister. Însă de când Charles Darwin a descris pentru prima dată procesul evoluției animalelor și plantelor, oamenii de știință au acceptat ideea că toate formele de sunt supuse unui proces continuu de dezvoltare.

Cu fiecare nouă generație, avantajele să măresc, dezavantajele se înlătură și se explorează noi posibilități. O specie ancestrală poate da naștere mai multor specii noi și apoi să dispară, sau poate să supraviețuiască în forma sa originală, adaptată perfect la propria sa nișă în sistem, pe când descendenții săi prosperă în alte nișe. Rezultatul este o rețea complicată de relații care leagă toate organismele care se găsesc azi pe Pământ de un grup de specii ancestrale care au dispărut deja. Rămășițele vechi ale multora dintre aceste organisme dispărute se păstrează sub formă de fosile.

Fosilele se găsesc în roci sedimentare, a căror vârstă poate fi determinată prin folosirea unor tehnici avansată de datare radioactivă. Aceasta a permis oamenilor de știință să alcătuiască o imagine aproximativă a vieții pe Pământ în fiecare stadiu al istoriei sale – aproximativă deoarece s-a păstrat numai o mică parte a animalelor și a plantelor. Totuși un lucru este clar: judecând după fosilele găsite în roci, rețeaua de relații dintre organismele moderne și cele dispărute este de forma unui arbore, cu ramuri noi care s-au format de-a lungul timpului. Multe ramuri s-au ofilit și au murit – de exemplu dinozaurii – însă, în timp, ce unele ramuri au dispărut, altele au înmugurit și au înflorit. Dacă am putea porni de la oricare ramură spre originea ei, am ajunge în cele din urmă la un singur trunchi, strămoșul tuturor organismelor care au trăit vreodată: originea vieții.

Originea vieții să fie în urmele de roci?

Din nefericire, stabilirea originii vieții nu este atât de simplă. După actualele aprecieri, Pământul are aproximativ 4500 milioane de ani, dar se pare că cele mai vechi roci în care apar fosile vizibile au mai puțin de 590 milioane de ani și s-au depus la începutul așa-numitului cambrian. Fosilele din aceste roci de cambrian reprezintă o gamă largă de forme de viață, precum viermi și moluște, care evoluaseră în mod evident din originile lor primitive. Cu alte cuvinte, erau la jumătatea drumului pe scara evoluționară. Originile lor din timpul vastei ere numite precambian nu par să conțină fosile.

Originea vieții pe pamant2
Apariția vieții pe Pământ

Principalul motiv al acestui fapt este simplu. Organismele cu corpul moale nu se fosilizează bine, deoarece după ce mor, în general se descompun total înainte ca sedimentele depuse în jurul lor să se poată pietrifica. Se pare că majoritatea organismelor care au trăit în precambian – era care reprezintă 80% din istoria Pământului – au fost prea inconștiente pentru a lăsa urme bine definite.

Însă aceasta nu înseamnă că ele nu au lăsat nici un fel de urme. La începutul anilor 1950, doi cercetători au început să studieze în detaliu o formațiune de roci veche de 2000 de milioane de ani de pe malurile Lacului Superior, cunoscută sub numele de silice de cremene (deoarece mai de mult a fost o sursă de cremene pentru flinte). Rocile conțineau inele albe ciudate, pentru fiecare având un diametru de aproximativ un metru. Acestea nu păreau să aibă nimic organic, însă în ciuda acestui fapt, cercetătorii au decis să examineze mici fragmente ale inelelor la un microscop de mare putere.

Apariția vieții pe Pământ ar putea data de acum 3800 de milioane de ani

Ceea ce au găsit au fost fără îndoială semne de viață: rămășițele unor organisme care semănau cu algele și bacteriile monocelulare microscopice care mai trăiesc și astăzi. În mod miraculos, aceste organisme fragile fuseseră saturate de siliciu, care seamănă cu sticla și care s-a solidificat, formând silicea, și le-a păstrat cum se păstrează insectele în chihlimbar. Inelele albe din roci s-au dovedit a fi rămășițele erodate ale coloniilor lor: formațiuni sferice, pietroase, cunoscute sub numele de stromatoliți, care seamănă cu coloniile de corali aflate pe recife tropicale. 

Descoperirea specimenelor din silicea de cremene a fost o relevație. În toate colțurile lumii, oamenii de știință au început să reexamineze roci vechi pe care odinioară le considerase lipsite de fosile. Munca lor a fost răsplătită cu rezultate uimitoare: cele mai vechi forme de viață descoperite în vestul Australiei au apărut în jur de 3500 de milioane de ani. Între timp cele mai vechi roci cunoscute în lume – gnaisurile Amitsoq din sud-vestul Groenlandei, vechi de 3800 de milioane de ani – au rămas sub cercetare, însă până acum fără rezultate precise.

Nu e o surpriză acest lucru

Faptul că aceste forme de viață preistorice semănau cu algele și bacteriile actuale, nu a fost o surpriză pentru biologi. Deoarece organismele monocelulare sunt atât de simple, este relativ simplu să aflăm cum funcționează ele la nivelul cel mai elementar. De exemplu, în loc să studieze felul în cure funcționează organele și mușchii, biologii care se ocupă de au tendința să studieze felul în cure substanțele chimice neprelucrate sunt transformate în pietrele de temelie ale vieții: , lipide și glucide.

O simplă celulă poate fi originea vieții pe Pământ

Aceste studii sunt deosebit de importante în căutarea originii vieții, deoarece tocmai o astfel de transformare – din substanțe chimice inerte în țesut viu – trebuie să fi fost cea care a început întregul proces. O bacterie este o celulă simplă care își prepară singurii hrana: un înveliș gelatinos, umplut cu lichid, care absoarbe substanțe chimice simple, compuse clin hidrogen, oxigen, carbon și azot și le transformă în substanțe chimice organice mult trai complexe, precum care-i formează corpul și carbohidrații (glucidele) care îi dau energie.

Cum se formează -ul?

Totalitatea acestor procese este controlată de o substanță chimică organică numita acid dezoxiribonucleic, cunoscut sub prescurtarea ADN. Această substanță chimică este cea cure furnizează instrucțiunile de asamblare a celorlalte substanțe chimice complexe. ADN-ul mai are încă o proprietate importantă: este capabil să se autoreproducă.

Fiecare moleculă de ADN este construită în forma unei scări în spirală. Laturile sunt formate din lanțuri de atomi, iar la anumite intervale se creează punți de legătură, asemenea unor trepte. Întreaga structură poate să se despartă, fiecare “treaptă” despărțindu-se la mijloc. Când cele două laturi se desprind, „treptele” trunchiate atrag alte substanțe chimice care formează legături, și care refac laturile scării – astfel, dintr-o singură scară se formează două scări noi.

Acest truc în aparență simplu este esența vieții. El permite unui organism monocelular să crească și să se autoreproducă, divizându-se chiar în mijloc într-o replică a proceselor chimice care au loc în interiorul său.

La formele de viață mai complexe, aceste care se multiplică, cooperează pentru a forma structuri pluricelulare, fiecare structură reprezentând doar o parte a unui organism extrem de complicat. Întregul proces este controlat de codul genetic purtat de molecula de ADN, a cărei structură diferă de la o specie la alta. Și chiar de la un individ la altul.

Deservirea ADN-ului

Toate celelalte procese ale vieții – mâncatul, băutul, excreția, absolut toate sunt mecanisme care s-au format pentru a deservi ADN-ul și a-i susține activitățile. ADN-ul este o substanță foarte complexă și cu cât este mai sofisticată forma de viață, cu atât este mai complex ADN-ul din ea. ADN-ul din celula unei bacterii este cât se poate de simplu, însă totuși el este o construcție complicată formată din mii de atomi aranjați în grupuri numite nucleotide – compuși de glucide, fosfați și baze.

Fiecare nucleotidă în parte este o structură complexă, și același lucru este valabil și pentru alte molecule organice, precum proteinele și carbohidrații. De exemplu, proteinele sunt formate din lanțuri de – din care există 20 de tipuri diferite-aranjate în segmente specifice. Un lanț simplu poate să conțină 100 de legături, pe când altele pot să conțină mii de legături. Întregul aranjament este determinat de codul genetic din ADN-ul organismului.

Cea mai elementară celulă de bacterie conține proteine, carbohidrați și ADN (și alți acizi nucleici similari). Așa trebuie să fie, dacă e să funcționeze. Deoarece asemenea celule sunt cele mai primitive forme de viață descoperite până în prezent și cele nai simple cunoscute astăzi – trebuie .să conchidem că ele s-au format din structuri lipsite de viață, care au sintetizat aceste componente esențiale ale vieții înainte de a se putea folosi de ele.

Teoria Oparin și Haldane și experimentul lui Stanley Miller

Deși nimeni nu știe cum era lumea cu vreo 3800 de milioane de ani în urmă, în anii 1920 cercetătorii Oparin și Haldane au emis ipoteza că atmosfera din acea vreme era aproape complet lipsită de oxigen, în schimb era bogată în amoniac, apă, monoxid ele carbon, metan, hidrogen și o varietate de alte substanțe. Oparin și Halden susțineau de asemenea că suprafața Pământului era în mare parte acoperită cu apă fierbinte, care fierbea încontinuu datorită rocilor topite incandescente aflate chiar sub scoarța subțire a fundului oceanelor.

Ei susțineau că această combinație de gaze și apă fierbinte forma o „supă” bogată în substanțe chimice, care avea întocmai ingredientele potrivite pentru sinteza vieții. Reacția cheie putea să fie declanșată de activitate vulcanică, de radiații ultraviolete intense prin atmosfera subțire sau energie electrică provenită de la fulgere. Teoria a fost supusă la teste în anul 1953 de către cercetătorul american Stanley Miller.

Folosind două carafe și niște tuburi de sticlă, Miller a construit un model al lumii preistorice. Când Miller a încălzit amestecul din carafa de jos, acesta a fiert, s-a transformat în gaz, a trecut în camera cu scântei și în cele din urmă s-a condensat, scurgându-se înapoi în carafa de jos. Timp de o săptămână, amestecul a fost încontinuu încălzit, tratat cu scântei și condensat, după care a fost sifonat pentru analiză.

Originea vieții. Experimentul lui Stanley Miller
Originea vieții. Experimentul lui Stanley Miller

Un asemenea aparat (cel din imaginea de mai sus) a fost folosit de Stanley Miller pentru a reproduce condițiile care prevalau pe Pământul primitiv. El a arătat că mulți compuși elementari necesari vieții pot să fie produși din gaze simple, precum hidrogenul, amoniacul, metanul și vaporii de apă, prin încălzire și supunere la scântei. Alți cercetători au continuat experimentul obținând mai mulți aminoacizi.

Fulgerul a fost probabil un factor cheie în formarea pietrelor de temelie ale vieții. Printre alte surse de energie se numără căldura provenită de la vulcani și radiația solară.

Rezultatele au fost satisfăcătoare. Amestecul încălzit și supus la scântei conținea trei aminoacizi – compuși care se leagă pentru a forma proteine. Ideea a fost preluată și alți cercetători, care au făcut experimente similare și au obținut chiar mai mulți aminoacizi. Unii chiar și nucleotide simple: pietrele de temelie ale ADN-ului.

Rezultate convingătoare

Asemenea experimente par a fi convingătoare. Prin urmare este rezonabil să presupunem că toate proteinele – și multe alte substanțe chimice organice – puteau fi sintetizate în decursul a câteva mii de milioane de ani. Chiar ADN-ul însuși, cu miile sale de atomi aranjați cu precizie, putea să fie sintetizat cu succes. Și odată apărut din întâmplare, el putea să se autoreproducă, să își producă propriile proteine și alte substanțe organice complexe, și să devină o formă de viață care funcționează pe deplin și poate să se autoreproducă, asemenea unei celule de bacterie.

  • Facebook
  • Twitter
  • Google+

Sunteți interesat de articole? Abonați-vă!

Dacă doriți să fiți anunțați prin mail atunci când se publică articole noi pe site, folosiți căsuța de mai jos pentru a va abona. Introduceți numele și adresa de email, apoi dați click pe Mă Abonez! Intrați apoi pe adresa dvs. de mail și dați click pe linkul de confirmare!

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.