Hydrotermisk hypotes vad det är, bakgrund och kritik

De hydrotermisk hypotes syftar till att förklara de primitiva förhållanden under vilka de första formerna av liv härstammar från planeten Jorden, och föreslår som huvudinställning de varma källorna i havsdjupet.

En serie termiska vattenkällor har lokaliserats med temperaturer som når 350 ° C, där en serie av typiska fauna under dessa förhållanden bor, såsom musslor, maskar, kräftdjur, gräsmattan och några tagghudingar (sjöstjärnor och deras släktingar).

Detta bevis tyder på att djupa havsmiljöer troligen var lämpliga för livets ursprung och att de första livsformerna var kemoautotrofa mikroorganismer..

Dessutom är kokande vatten hem för en serie kemosyntetiska bakterier som extraherar sin energi från svavelämnen, som finns rikligt i denna typ av miljö..

Kemosyntetiska bakterier har producentfunktioner i ekosystem, eftersom de är basen i livsmedelskedjan, analoga med växternas roll i typiska ekosystem..

Idéer relaterade till den hydrotermiska hypotesen började dyka upp i början av 1977, när forskaren Corliss gjorde direkta observationer i hydrotermiska system på Galapagosöarna..

Artikelindex

• 1 Bakgrund och alternativa teorier
  • 1.1 Panspermi
  • 1.2 Abiotiska modeller
  • 1.3 RNA-världen
• 2 Vad består den av?
• 3 Kritik av teorin
• 4 Referenser

Bakgrund och alternativa teorier

Under flera decennier har forskare föreslagit dussintals teorier som försöker förklara livets ursprung och den gynnsamma miljö där det borde ha utvecklats. Hur livet har sitt ursprung har varit en av de äldsta och mest kontroversiella vetenskapliga frågorna.

Vissa författare stöder metabolismens främsta ursprung, medan deras motståndare stöder det genetiska ursprunget.

Panspermi

I mitten av 1900-talet föreslog den berömda forskaren Arrhenius teorin om panspermi eller den kosmologiska teorin. Denna idé höjer livets ursprung tack vare ankomsten av rymdmikroorganismer från en planet där livet tidigare fanns..

Logiskt sett ger inte den kosmologiska teorin idéer som löser problemet, eftersom det inte förklarar hur utomjordiskt liv har sitt ursprung på den hypotetiska planeten..

Dessutom är det inte särskilt troligt att de mikroskopiska enheter som koloniserade prebiotiska miljöer har överlevt rymdförhållandena tills de nådde planeten Jorden..

Abiotiska modeller

Abiotiska modeller föreslår att liv har sitt ursprung förutom "mikrostrukturer" som övergångsformer mellan organiska molekyler och tidiga livsformer. Bland de främsta försvararna av denna teori är Oparín, Sydney W. Fox och Alfonso F. Herrera.

Enligt Oparin och Haldane är koacervater probioners föregångare till liv, avgränsade av ett plasmamembran som möjliggör interaktion med deras miljö. Enligt författarna härrörde de från molekylerna som överför genetisk information: DNA eller RNA..

För sin del lyckades Stanley Miller och Harold Urey bygga ett genialt system som efterliknade "livets primitiva atmosfär." Komponenterna i den hypotetiska atmosfären, som skiljer sig mycket från den nuvarande, kunde syntetisera organiska molekyler som är livsviktiga (såsom aminosyror) när värme och spänning applicerades..

Fox lyckades få fram mikrosfärer av en storlek som liknar bakterier och utsätter aminosyrorna för en värmekälla.

På samma sätt har andra forskare uppnått syntesen av organiska molekyler med oorganiska molekyler som råmaterial, vilket förklarar livets ursprung från en abiotisk miljö..

RNA-världen

En annan position av livets ursprung postulerar som huvudhändelsen uppkomsten av molekylerna som innehåller genetisk information. Olika författare försvarar livets ursprung från RNA och hävdar att denna molekyl fungerade som en mall och en katalysator samtidigt.

Det största beviset är förekomsten av ribosomer, RNA-molekyler som kan katalysera reaktioner och samtidigt lagra information i deras nukleotidsekvens.

Vad består det av?

Den hydrotermiska hypotesen föreslår dessa extrema vattenmiljöer som en lämplig plats för syntesen av organiska föreningar som ledde till att levande organismer kom till jorden..

Författarna till denna teori är baserade på arkeiska fossiler, moderna hydrotermiska ventilationssystem under vattnet och teoretiska och experimentella observationer..

Hydrotermiska system kännetecknas av höga energiflöden, en mycket reducerande miljö och rikliga minerallera, som är perfekta ytor för katalytiska reaktioner. Dessutom har den höga koncentrationer av CH₄, NH₃, H_två och olika metaller.

Hypotesen består av sekventiell omvandling av CH₄, NH₃, H_två i aminosyror, dessa i proteiner och sedan i mer komplexa polymerer, tills de når en strukturerad metabolism och levande organismer.

Genom att undersöka fossiler i prekambriska bergarter har man hittat cellliknande strukturer från cirka 3,5 till 3,8 miljarder år sedan i undervattenshydrotermiska sammansättningar..

I motsats till tidigare hypoteser föreslår den hydrotermiska hypotesen värme som en energikälla och inte UV-strålar och elektriska urladdningar, som modell för "primasoppa". Dessutom föreslår denna modell att det finns miljögradienter när det gäller temperatur, pH och kemisk koncentration..

Kritik mot teorin

Även om den hydrotermiska hypotesen har flera giltiga argument, är den inte allmänt accepterad. En av kritikerna mot livets ursprung i en termisk vattenkälla är inkongruiteten och bristen på information om de geologiska modellerna i den prebiotiska eran..

På samma sätt skulle de väsentliga molekylerna för utveckling av liv - såsom nukleinsyror, proteiner och membran - möta deras omedelbara förstörelse på grund av de höga temperaturerna i hydrotermiska miljöer..

Det är dock också troligt att de första livsformerna var termostabila, liknar de termofila organismer som idag lever i extrema miljöer..

Å andra sidan uppstår en annan nackdel relaterad till koncentrationen av komponenterna. Det är osannolikt att livet kunde ha utvecklats i de stora prebiotiska haven, där biomolekyler skulle vara mycket utspädda och spridda..

För att en miljö ska vara lämplig för livets ursprung, måste den främja interaktioner mellan molekyler, så att de bildar mer komplexa enheter; späd dem inte, som skulle hända i havsdjupet.

Förespråkare för den hydrotermiska teorin föreslår att liv kan ha sitt ursprung i avgränsade områden som förhindrade utspädning av nybildade molekyler, såsom kratrar..

Referenser

1. Chatterjee, S. (2016). En symbiotisk bild av livets ursprung vid hydrotermiska slagkratersjöar. Fysisk kemi Kemisk fysik, 18(30), 20033-20046.
2. Corliss, J. B., Baross, J. A., & Hoffman, S. E. (1981). En hypotes om förhållandet mellan ubåtens varma källor och ursprunget till livet på jorden. Oceanologica Acta, specialutgåva.
3. Holm, N. G. (1992). Varför föreslås hydrotermiska system som troliga miljöer för livets ursprung? I Marine Hydrothermal Systems and the Origin of Life (s. 5-14). Springer, Dordrecht.
4. Jheeta, S. (2017). Landskapet av livets framväxt. Liv, 7(2), 27.
5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Livets ursprung: Modeller och data. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.