Προέλευση Ζωής

Η προέλευση της ζωής από απλή ανόργανη ύλη, πέρα από θρησκευτικές και φιλοσοφικές αντιλήψεις, είναι ένα ερώτημα στο οποίο έχουν δοθεί επιστημονικές απαντήσεις και αποδείξεις από διάφορα πεδία επιστημών. Αυτό που παραμένει αδιευκρίνιστο ακόμη και σήμερα είναι οι λεπτομέρειες της διαδικασίας μετάβασης από τον ανόργανο στον πολύπλοκο οργανικό ζωντανό κόσμο, το μονοπάτι δηλαδή που οδήγησε στη συγκεκριμένη μορφή ζωής στη Γη.


Η ζωή στη Γη ξεκίνησε πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια περίπου, από ένα απλό μονοκύτταρο οργανισμό και φθάνοντας σε μια εκθαμβωτική σειρά πολυπλοκότητας κατά τη διάρκεια των χρόνων που πέρασαν.



Οι επτά επιστημονικές θεωρίες για την προέλευση της ζωής πάνω στη Γη είναι οι εξής:


-Ηλεκτρικός σπινθήρας


Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες είναι δυνατόν να δημιουργήσουν αμινοξέα και σάκχαρα από μια ατμόσφαιρα γεμάτη νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, όπως παρουσιάστηκε και στο διάσημο πείραμα Miller-Urey το 1953, σύμφωνα με το οποίο, οι αστραπές ενδέχεται να έχουν βοηθήσει στη δημιουργία βασικών δομικών μονάδων ζωής, όταν η Γη βρισκόταν ακόμα στα πρώτα στάδια της ύπαρξης της. Αν και σήμερα γνωρίζουμε ότι η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης ήταν φτωχή σε υδρογόνο, οι επιστήμονες υποθέτουν ότι τα ηφαιστειακά σύννεφα μπορεί να γέμισαν την ατμόσφαιρα μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, τα οποία ενώθηκαν με τις αστραπές.


-Κοινότητα αργίλου


Σύμφωνα με τον βιοχημικό Alexander Graham Cairns-Smith του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης στη Σκοτία, τα πρώτα μόρια ζωής ήρθαν σε επαφή με τον άργιλο, ο οποίος συγκέντρωσε τις οργανικές ενώσεις, αλλά συνέβαλε και στην οργάνωσή τους σε σχήματα παρόμοια με τα σημερινά ανθρώπινα γονίδια. Το DNA περιέχει τις γενετικές πληροφορίες που καθορίζουν τη βιολογική ανάπτυξη όλων των κυτταρικών μορφών ζωής και των περισσοτέρων ιών. Είναι υπεύθυνο όχι μόνο για την αποθήκευση των πληροφοριών αλλά και για την οργάνωση των μορίων. Οι γενετικές αλληλουχίες του DNA είναι ουσιαστικά οδηγίες για το πώς τα αμινοξέα θα πρέπει να οργανωθούν σε πρωτεΐνες. Ο Cairns-Smith επισημαίνει ότι οι ορυκτοί κρύσταλλοι από άργιλο θα μπορούσαν να έχουν οργανώσει τα οργανικά μόρια μέσα σε οργανωμένες μορφές και στη συνέχεια τα μόρια αυτά άρχισαν να οργανώνονται από μόνα τους.



-Υποθαλάσσιοι διέξοδοι αερίων



Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η ζωή πιθανόν να ξεκίνησε μέσα σε υποβρύχιες υδροθερμικές οδούς, που ανέβλυζαν και διασκόρπιζαν στην ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο μόρια, απαραίτητα για τη ζωή. Η συνένωση των μορίων επιτυγχάνατε μετέπειτα μέσω των βραχωδών εξοχών τους προσφέροντας σημαντικές αντιδράσεις στους ορυκτούς καταλύτες. Ακόμα και σήμερα, αυτές οι υδροθερμικές υποθαλάσσιες διέξοδοι είναι πλούσιες σε χημική και θερμική ενέργεια και στηρίζουν δυναμικά οικοσυστήματα



-Ψυχρό ξεκίνημα



Πριν 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ο πάγος είχε καλύψει σχεδόν όλο τον όγκο των ωκεανών, καθώς ο ήλιος ήταν περίπου ένα τρίτο λιγότερο φωτεινός από ότι είναι σήμερα. Αυτό το στρώμα του πάγου, πάχους εκατοντάδων μέτρων, ενδέχεται να προστάτευσε τις εύθραυστες οργανικές ενώσεις από την υπεριώδη ακτινοβολία και τις φυσικές επιδράσεις. Το κρύο μπορεί να συνέβαλε επίσης ώστε αυτά τα μόρια να επιβιώσουν περισσότερο, επιτρέποντας να συμβούν θεμελιώδεις αντιδράσεις



-Κόσμος RNA



Σύμφωνα μετο κεντρικό δόγμα της βιολογίας, το DNA μπορεί να αντιγράφεται, να μεταγράφεται σε RNA και να μεταφράζεται σε πρωτεΐνες.
Τόσο το DNA όσο και το RNA είναι δυνατόν να αντιγράφονται και να πολλαπλασιάζονται.
Στο σημαντικό ερώτημα, τι ξεκίνησε πρώτο, το DNA ή το RNA, κατά την προβιοτική εποχή, σήμερα φαίνεται ότι το πιο πιθανό, είναι τα μόρια του
RNA και αυτό γιατί το RNA είναι πιο σταθερό, πολλαπλασιάζεται,
παρουσιάζει και καταλυτικό χαρακτήρα ενώ μέσω της υδροξυλομάδας μπορεί
να συμμετάσχει σε πάρα πολλές αντιδράσεις. Άρα από τις θεωρίες προκύπτει
ότι ο κόσμος του RNA ήταν αυτός που πρωτοεμφανίστηκε και από τον κόσμο
του RNA περάσαμε στον κόσμο του DNA και των πρωτεϊνών.



Μα ένα ερώτημα παραμένει ακόμα: πώς ξεκίνησε το RNA; Και ενώ μερικοί επιστήμονες θεωρούν ότι το μόριο RNA θα μπορούσε να έχει προκύψει αυθόρμητα στη Γη, άλλοι λένε ότι ήταν πολύ απίθανο να έχει συμβεί αυτό.



-Απλή εκκίνηση



Αντίθετα με τις θεωρίες που ισχυρίζονται ότι η ζωή προήλθε από σύνθετα μόρια, όπως το RNA, σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, η ζωή θα μπορούσε να αρχίσει με μικρότερα μόρια, που αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους, μέσα σε κύκλους αντιδράσεων και τα οποία βρέθηκα μέσα σε απλές κάψουλες, παρόμοιες με τις μεμβράνες των κυττάρων. Με την πάροδο του χρόνου, πιο σύνθετα μόρια που εκτελούσαν τις ίδιες αντιδράσεις καλύτερα από τα μικρότερα ενδέχεται να εξελίχθηκαν. Τα σενάρια αυτά πήραν το όνομα "μοντέλα του πρώτου μεταβολισμού", σε αντίθεση με τα "μοντέλα του πρώτου γονιδίου", που αναφέρονται στην υπόθεση με το RNA.



-Πανσπερμία



Η θεωρία της πανσπερμίας επιχειρεί να ερμηνεύσει την προέλευση της ζωής στη Γη (χωρίς να επιχειρεί να ερμηνεύσει την αρχή της ζωής στο Σύμπαν), βασιζόμενη στην αρχή ότι η ζωή υπάρχει παντού στο Διάστημα και μεταφέρεται μέσω του χώρου και του χρόνου από το ένα σημείο του αχανούς Διαστήματος στο άλλο. Οι μηχανισμοί της πανσπερμίας βασίζονται στη μεταφορά της βιολογικής ύλης είτε μέσω της γαλαξιακής σκόνης, η οποία μπορεί να ταξιδέψει στο χώρο λόγω της πίεσης της ακτινοβολίας των γειτονικών άστρων, ή μέσω του γαλαξιακού ταξιδιού αστεροειδών ή κομητών, οι οποίοι φέρουν μικροοργανισμούς ικανούς να επιβιώσουν στις ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας, πίεσης και ακτινοβολίας που επικρατούν στο αχανές Συμπάν.



http://www.science.gr