Αβιογένεση: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιήγηση ιστορικού διαδραστικά
← Προηγούμενη διαφοράΕπόμενη διαφορά →
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
ΟπτικήΚώδικας wiki
Egmontaz (συζήτηση | συνεισφορές)
26.490 επεξεργασίες
→‎Παραπομπές: επέκταση
Γραμμή 51: Γραμμή 51:
Περίπου τον ίδιο καιρό ο [[Τζ. Μπ. Σ. Χάλντεϊν]] εξέφρασε την άποψη ότι πριν την εμφάνιση της ζωής οι ωκεανοί της Γης - που διέφεραν πολύ από την σημερινή τους μορφή - θα είχαν σχηματήσει μια «ζεστή διαλυμένη σούπα» στην οποία οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να σχηματιστούν. Αυτή η ιδέα ονομάστηκε ''βιοποίηση'', διαδικασία με την οποία η ζωή εξελίσεται από αυτοαναπαραγόμενα αλλά όχι ζωντανά μόρια.<ref>{{cite book |title=Origins of Life |author=Bernal, J.D. |year=1969 |publisher=Wiedenfeld and Nicholson |location=London }}</ref><ref>{{cite book |author=Bryson, Bill |title=A short history of nearly everything |publisher=Black Swan |location=London |year=2004 |pages=300–2 |isbn=0-552-99704-8 }}</ref>
Περίπου τον ίδιο καιρό ο [[Τζ. Μπ. Σ. Χάλντεϊν]] εξέφρασε την άποψη ότι πριν την εμφάνιση της ζωής οι ωκεανοί της Γης - που διέφεραν πολύ από την σημερινή τους μορφή - θα είχαν σχηματήσει μια «ζεστή διαλυμένη σούπα» στην οποία οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να σχηματιστούν. Αυτή η ιδέα ονομάστηκε ''βιοποίηση'', διαδικασία με την οποία η ζωή εξελίσεται από αυτοαναπαραγόμενα αλλά όχι ζωντανά μόρια.<ref>{{cite book |title=Origins of Life |author=Bernal, J.D. |year=1969 |publisher=Wiedenfeld and Nicholson |location=London }}</ref><ref>{{cite book |author=Bryson, Bill |title=A short history of nearly everything |publisher=Black Swan |location=London |year=2004 |pages=300–2 |isbn=0-552-99704-8 }}</ref>


==Αρχικές συνθήκες==
Ο Μορς και ο Μακένζι <ref>{{cite journal |last=Morse |first=J. W. |authorlink= |coauthors=MacKenzie, F. T. |year=1998 |title=Hadean Ocean Carbonate chemistry |journal=Aquatic Geochemistry |volume=4 |pages=301–19 |doi=10.1023/A:1009632230875 }}</ref> έχουν διατυπώσει την υπόθεση ότι [[προέλευση του νερού της Γης|οι ωκεανοί ενδέχεται να εμφανίστηκαν]] στον [[Καταρχαιοζωικός αιώνας|Καταρχαιοζωικό αιώνα]], 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της Γης, σε ζεστό περιβάλλον θερμοκρασίας 100°C με έντονες οξειδωτικές συνθήκες του οποίου το pH, που ήταν περίπου 5.8 αυξανόταν γρήγορα προς την ουδέτερη περιοχή (περίπου 7). Αυτό υποστηρίχθηκε και από τον Γουάιλντ<ref name="Wilde2001" /> ο οποίος επανεκτίμησε την ηλικία των κρυστάλλων [[ζιρκόνιο|ζιρκονίου]] που βρέθηκαν σε μεταμορφωσιγενή [[χαλαζίτης|χαλαζίτη]] στο όρος Narryer της δυτικής Αυστραλίας σε 4,404 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ πριν νομίζονταν 4,1-4,2 δισ. χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι οι ωκεανοί και ο [[ηπειρωτικός φλοιός]] υπήρχαν ήδη 150 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της Γης.
==Παραπομπές==
==Παραπομπές==
{{Παραπομπές|2}}
{{Παραπομπές|2}}

Έκδοση από την 12:09, 30 Ιουνίου 2009

Ο όρος «Προέλευση της ζωής» ανακατευθύνει εδώ, για αντιλήψεις πάνω στην προέλευση της ζωής εκτός των φυσικών επιστημών δείτε: Μύθος της δημιουργίας
Προκάμβριοι στρωματολίτες στα Όρη Siyeh, στο Glacier National Park. Το 2002 ο Γουίλιαμ Σοπφ από το UCLA δημοσίευσε μια εργασία στο επιστημονικό περιοδικό Nature υποστηρίζοντας ότι γεωλογικοί σχηματισμοί όπως αυτοί περιέχουν απολιθωμένα κυανοβακτήρια ηλικίας 3,5 δισεκατομμυρίων ετών. Αν αυτό αληθεύει πρόκειται για τα παλαιότερα γνωστά ίχνη ζωής στην Γη.

Με τον όρο αβιογένεση (abiogenesis) στις φυσικές επιστήμες εννοείται η μελέτη της προέλευσης των ζωντανών οργανισμών (και της ζωής εν γένει από μη έμβια ύλη. Δεν πρέπει να συγχέεται με την θεωρία της εξέλιξης, η οποία μελετά τον τρόπο με τον οποίο μεταβάλλονται οι ζωντανοί οργανισμοί στον χρόνο. Τα αμινοξέα τα οποία συχνά αναφέρονται και ως «δομικά στοιχεία της ζωής» είναι δυνατόν να σχηματιστούν από χημικές αντιδράσεις ανεξαρτήτως της ύπαρξης ζωής, όπως απέδειξε το πείραμα των Μίλερ και Ούρι προσομοιώνοντας της συνθήκες της νεαρής Γης. Σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς τα αμινοξέα είναι οργανωμένα σε πρωτεΐνες, για τον σχηματισμό των οποίον μεσολαβούν τα νουκλεϊκά οξέα. Έτσι το ερώτημα για την προέλευση της ζωής στην Γη ανάγεται στο ερώτημα της προέλευσης των πρώτων νουκλεϊκών οξέων.

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στην Γη θεωρείται ότι ήταν μονοκύτταροι προκαριωτυκοί οργανισμοί. Τα παλαιότερα απολιθώματα μικροβιοειδών αντικειμένων χρονολογούνται ως και 3,5 δισεκατομμύρια ετών, μερικές δεκάδες εκατομμύρια χρόνια νεώτερα από την Γη.[1][2] Πριν από 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, η αναλογία σταθερών ισοτόπων άνθρακα, σιδήρου και θείου δείχνει την δράση ζωντανών οργανισμών σε ανόργανα ορυκτά και ιζήματα[3][4] ενώ μοριακοί βιοδείκτες υποδεικνύουν φωτοσύνθεση, αποδεικνύοντας ότι η ζωή στην Γη είχε ήδη εξαπλωθεί εκείνη τη χρονική περίοδο. [5][6]

Εντούτοις η ακριβής ακολουθία χημικών διεργασιών οι οποίες οδήγησαν στα πρώτα νουκλεϊκά οξέα δεν είναι γνωστή. Έχουν προταθεί αρκετές υποθέσεις για την πρώιμη ζωή στον πλανήτη, με πιο σημαντικές την θεωρία σιδήρου-θείου (μεταβολισμός χωρίς γενετικό υλικό) και την υπόθεση RNA (μορφές ζωής με RNA)

Η ιστορία της ιδέας στην επιστήμη

Αυτόματη γένεση

Μέχρι τις αρχές του 19ου αιώνα ήταν ευρέως διαδεδομένη η αντίληψη ότι συγκεκριμένες μορφές ζωής δημιουργούνταν αυτόματα από μι έμβια ύλη. Αυτό ήταν αντίστοιχο με την αντίληψη της ετερογένεσης, σύμφωνα με την οποία μία μορφή ζωής μπορούσε να προέλθει από μία άλλη (π.χ. μέλισσες από λουλούδια).[7] Κλασσική αντίληψη αβιογένεσης, που τώρα ορίζεται ακριβέστερα ως αυτόματη γένεση, ήταν ότι συγκεκριμένοι πολύπλοκοι ζωντανοί οργανισμοί δημιουργούνταν από αποσυντιθέμενες οργανικές ουσίες. Σύμφωνα με τον Αριστοτέλη ήταν άμεσα παρατηρήσιμη αλήθεια ότι οι αφίδες γεννιόνταν από την δρόσο που έπεφτε στα φυτά, οι μύγες από σάπια ύλη, τα ποντίκια από βρώμικα άχυρα, οι κροκόδειλοι από σάπιους κορμούς στους πάτους λιμνών και ούτω καθεξής.[8]

Τον 17ο αιώνα αυτές οι αντιλήψεις άρχισαν να τίθενται υπό αμφισβήτηση. Για παράδειγμα το 1646 ο Τόμας Μπρόουν (Sir Thomas Browne) εξέδοσε το έργο του Pseudodoxia Epidemica (με υπότιτλο Enquiries into Very many Received Tenets, and Commonly Presumed Truths, Ερωτήματα για πάρα πολλά δεδομένα δόγματα, και κοινώς θεωρούμενες αλήθειες) το οποίο συνιστούσε επίθεση κατά των λανθασμένων πεποιθήσεων και των κοινών λαθών (vulgar errors). Τα συμπεράσματά του δεν υιοθετήθηκαν ευρέως. Για παράδειγμα ο σύγχρονός του, Αλεξάντερ Ρος, έγραψε: «το να αμφισβητήσει αυτό (ενν. την αυτόματη γένεση) είναι σαν να αμφισβητεί την λογική, τις αισθήσεις και την εμπειρία. Αν αμφιβάλει για αυτό ας πάει στην Αίγυπτο όπου θα βρει λιβάδια πλημμυρισμένα από ποντίκια γεννημένα από την λάσπη του Νείλου, προς μεγάλη συμφορά των κατοίκων.»[9]

το 1665 ο Ρόμπερτ Χουκ εξέδωσε τα πρώτα σκίτσα ενός μικροοργανισμού. Τον Χουκ ακολούθησε το 1676 ο Anthony van Leeuwenhoek, ο οποίος περιέγραψε μικροοργανισμούς που σήμερα θεωρείται ότι ήταν πρωτόζωα και βακτήρια.[10] Πολλοί θεώρησαν ότι η ύπαρξη των μικροοργανισμών ήταν απόδειξη της αυτόματης γένεσης, καθώς οι μικροοργανισμοί έμοιαζαν αρκετά απλοϊκοί ώστε να είναι ικανοί για σεξουαλική αναπαραγωγή, ενώ η ασεξουαλική αναπαραγωγή μέσω της κυτταρικής διαίρεσης δεν είχε ακόμα παρατηρηθεί.

Τα πρώτα ισχυρά στοιχεία ενάντια στην αυτόματη γένεση παρουσιάστηκαν το 1668 από τον Φραντσέσκο Ρέντι ο οποίος απέδειξε ότι δεν εμφανίζονταν σκουλήκια στο κρέας αν οι μύγες εμποδίζονταν να αποθέσουν τα αυγά τους. Σταδιακά αποδείχθηκε ότι στην περίπτωση όλων των ανώτερων και άμεσα ορατών οργανισμών, οι προηγούμενες θέσεις για την αυτόματη γένεση ήταν λανθασμένες. Η εναλλακτική αντίληψη έμοιαζε να είναι η βιογένεση, κατά την οποία κάθε ζωντανός οργανισμός προέρχεται από ήδη υφιστάμενους ζωντανούς οργανισμούς (omne vivum ex ovo, λατινική έκφραση που σημαίνει «όλα τα ζωντανά από αυγό»).

Το 1768 ο Λάζαρο Σπαλαντσάνι απέδειξε ότι τα μικρόβια υπήρχαν στον αέρα και ότι μπορούσαν να σκοτωθούν με το βράσιμο. Το 1861 ο Λουί Παστέρ έκανε μια σειρά πειραμάτων τα οποία έδειξαν ότι οργανισμοί όπως βακτήρια και μύκητες δεν εμφανίζονται αυτόματα σε αποστειρωμένες τροφές.

Παστέρ και Δαρβίνος

Στα μέσα του 19ου αιώνα η θεωρία της βιογένεσης είχε αποκτήσει τέτοια υποστήριξη από στοιχεία και παρατηρήσεις, λόγω του έργου του Παστέρ και άλλων, ώστε η εναλλακτική θεωρία της αυτόματης γένεσης είχε διαψευσθεί αποτελεσματικά. Ο ίδιος ο Παστέρ σχολίασε, μετά από ένα αποφασιστικό εύρημα το 1864, «Το δόγμα της αυτόματης γένεσης δεν πρόκειται να ανανήψει από το θανατηφόρο χτύπημα που υπέστη από το απλό αυτό πείραμα.»[11] Η κατάρευση ωστόσο της θεωρίας της αυτόματης γένεσης άφησε ένα κενό στην επιστημονική σκέψη πάνω στο ερώτημα του πώς η ζωή είχε πρωτοεμφανιστεί.

Σε ένα γράμμα στον Τζόσεφ Ντάλτον Χούκερ στην 1 Φεβρουαρίου του 1871[12], ο Κάρολος Δαρβίνος απάντησε στο ερώτημα, εισηγούμενος ότι η αρχική σπίθα της ζωής μπορεί να είχε προκύψει σε μία «ζεστή λιμνούλα, με όλων των ειδών τα αμωνιακά και φωσφορικά άλατα, σπινθήρες, θερμότητα, ηλεκτρισμό κτλ. παρόντα, έτσι που μια πρωτείνη που δημιουργούνταν να ήταν έτοιμη να υποστεί ακόμα πιο πολύπλοκες αλλαγές». Συνέχισε εξηγώντας ότι «σήμερα κάτι τέτοιο θα είχε καταβροχθιστεί ή αποροφηθεί στιγμιαία, πράγμα που δεν ίσχυε πριν την εμφάνιση όμως της ζωής.»[13] Με άλλα λόγια, η παρουσία της ίδιας της ζωής κάνει την αναζήτηση της προέλευσής της να εξαρτάται από τις συνθήκες αποστείρωσης του εργαστηρίου.

Χάλντεϊν και Οπάριν: η θεωρία της αρχέγονης σούπας

περισσότερες πληροφορίες: Πείραμα Miller-Urey
Αρχείο:Aleksandr Oparin and Andrei Kursanov in enzymology laboratory 1938.jpg
Ο Αλεξάντρ Οπάριν (δεξιά) στο εργαστήριο

Καμία σημαντική έρευνα ή θεωρία πάνω στο θέμα δεν εμφανίστηκε μέχρι το 1924, όταν ο Αλεξάντρ Οπάριν προέβαλε το επιχείρημα ότι το οξυγόνο της ατμόσφαιρας εμποδίζει την σύνθεση συγκεκριμένων οργανικών ενώσεων που είναι αναγκαία δομικά στοιχεία για την εξέλιξη της ζωής. Στο έργο του Η προέλευση της Ζωής,[14][15] πρότεινε ότι η «αυτόματη γένεση της ζωής» η οποία είχε δεχθεί επίθεση από τον Παστέρ, στην πραγματικότητα συντελέστηκε μία φορά, και τώρα είναι αδύνατη επειδή η συνθήκες που επικρατούσαν στην νεαρή Γη έχουν αλλάξει, καθώς και λόγω της παρουσίας ζωντανών οργανισμών που θα καταβρόχθιζαν στιγμιαία οποιονδήποτε αυτόματα γεννημένο οργανισμό. Ο Οπάριν διατύπωσε την άποψη ότι μία «αρχέγονη σούπα» από οργανικά μόρια θα μπορούσε να δημιουργηθεί σε μία ατμόσφαιρα χωρίς οξυγόνο υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός. Αυτά θα μπορούσαν να συνδυαστούν σε ακόμα πιο σύνθετους τρόπους μέχρι να σχηματίσουν στοιβαγμένα σταγονίδια. Αυτά τα σταγονίδια θα μεγάλωναν συγχωνευόμενα με άλλα, και θα αναπαράγονταν χωριζόμενα σε θυγατρικά σταγονίδια, και έτσι θα είχαν και ένα πρωτόγονο μεταβολισμό στον οποίο οι παράγοντες που θα προήγαγαν την ακεραιότητα ενός «κυττάρου» θα επιβίωναν, σε αντίθεση με αυτούς που δεν θα ευνοούσαν. Πολλές από τις σύγχρονες θεωρίες για την προέλευση της ζωής έχουν σαν αρχικό σημείο τις ιδέες του Οπάριν.

Περίπου τον ίδιο καιρό ο Τζ. Μπ. Σ. Χάλντεϊν εξέφρασε την άποψη ότι πριν την εμφάνιση της ζωής οι ωκεανοί της Γης - που διέφεραν πολύ από την σημερινή τους μορφή - θα είχαν σχηματήσει μια «ζεστή διαλυμένη σούπα» στην οποία οργανικές ενώσεις θα μπορούσαν να σχηματιστούν. Αυτή η ιδέα ονομάστηκε βιοποίηση, διαδικασία με την οποία η ζωή εξελίσεται από αυτοαναπαραγόμενα αλλά όχι ζωντανά μόρια.[16][17]

Αρχικές συνθήκες

Ο Μορς και ο Μακένζι [18] έχουν διατυπώσει την υπόθεση ότι οι ωκεανοί ενδέχεται να εμφανίστηκαν στον Καταρχαιοζωικό αιώνα, 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της Γης, σε ζεστό περιβάλλον θερμοκρασίας 100°C με έντονες οξειδωτικές συνθήκες του οποίου το pH, που ήταν περίπου 5.8 αυξανόταν γρήγορα προς την ουδέτερη περιοχή (περίπου 7). Αυτό υποστηρίχθηκε και από τον Γουάιλντ[1] ο οποίος επανεκτίμησε την ηλικία των κρυστάλλων ζιρκονίου που βρέθηκαν σε μεταμορφωσιγενή χαλαζίτη στο όρος Narryer της δυτικής Αυστραλίας σε 4,404 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ πριν νομίζονταν 4,1-4,2 δισ. χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι οι ωκεανοί και ο ηπειρωτικός φλοιός υπήρχαν ήδη 150 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της Γης.

Παραπομπές

  1. ↑ 1,0 1,1 Wilde SA, Valley JW, Peck WH, Graham CM (January 2001). «Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago». Nature 409 (6817): 175–8. doi:10.1038/35051550. PMID 11196637. 
  2. ↑ Schopf JW, Kudryavtsev AB, Agresti DG, Wdowiak TJ, Czaja AD (March 2002). «Laser--Raman imagery of Earth's earliest fossils». Nature 416 (6876): 73–6. doi:10.1038/416073a. PMID 11882894. 
  3. ↑ Hayes, John M.; Waldbauer, Jacob R. (2006). «The carbon cycle and associated redox processes through time». Phil. Trans. R. Soc. B 361 (1470): 931–950. doi:10.1098/rstb.2006.1840. 
  4. ↑ Archer, Corey; Vance, Derek (2006). «Coupled Fe and S isotope evidence for Archean microbial Fe(III) and sulfate reduction». Geology 34 (3): 153–156. doi:10.1130/G22067.1. 
  5. ↑ Cavalier-Smith, Thomas; Brasier, Martin; Embley, T. Martin (2006). «Introduction: how and when did microbes change the world?». Phil. Trans. R. Soc. B 361 (1470): 845–50. doi:10.1098/rstb.2006.1847. 
  6. ↑ Summons, Roger E.; et al. (2006). «Steroids, triterpenoids and molecular oxygen». Phil. Trans. R. Soc. B 361 (1470): 951–68. doi:10.1098/rstb.2006.1837. 
  7. ↑ Philip P. Wiener, επιμ. (1973). «Spontaneous Generation». Dictionary of the History of Ideas. New York: Charles Scribner's Sons. Ανακτήθηκε στις 24 Ιανουαρίου 2009. 
  8. ↑ Lennox, James (2001). Aristotle's Philosophy of Biology: Studies in the Origins of Life Science. New York, NY: Cambridge Press. σελίδες 229–258. ISBN 978-0521659765. 
  9. ↑ Balme, D. M. (1962). «Development of Biology in Aristotle and Theophrastus: Theory of Spontaneous Generation». Phronesis: a journal for Ancient Philosophy 7 (1–2): 91–104. doi:10.1163/156852862X00052. 
  10. ↑ Dobell, C. (1960). Antony Van Leeuwenhoek and his little animals. New York: Dover Publications. 
  11. ↑ Oparin, Aleksandr I. (1953). Origin of Life. Dover Publications, New York. σελίδες p.196. ISBN 0486602133. CS1 maint: Extra text (link)
  12. ↑ First life on Earth windmillministries.org, Retrieved on 2008-01-18
  13. ↑ "It is often said that all the conditions for the first production of a living organism are now present, which could ever have been present. But if (and oh! what a big if!) we could conceive in some warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity, &c., present, that a proteine compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes, at the present day such matter would be instantly devoured or absorbed, which would not have been the case before living creatures were formed." written in 1871, published in Darwin, Francis, ed. 1887. The life and letters of Charles Darwin, including an autobiographical chapter. London: John Murray. Volume 3. p. 18
  14. ↑ Oparin, A. I. (1924) Proiskhozhozhdenie zhizny, Moscow (Translated by Ann Synge in Bernal (1967), The Origin of Life, Weidenfeld and Nicolson, London, pages 199-234.
  15. ↑ Oparin, A. I. (1952). The Origin of Life. New York: Dover. 
  16. ↑ Bernal, J.D. (1969). Origins of Life. London: Wiedenfeld and Nicholson. 
  17. ↑ Bryson, Bill (2004). A short history of nearly everything. London: Black Swan. σελίδες 300–2. ISBN 0-552-99704-8. 
  18. ↑ Morse, J. W.; MacKenzie, F. T. (1998). «Hadean Ocean Carbonate chemistry». Aquatic Geochemistry 4: 301–19. doi:10.1023/A:1009632230875. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοι


Πρότυπο:Μεταφρασμένο

Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αβιογένεση&oldid=1587223"