Hydrotermisk hypotes Bakgrund, vad den innehåller och kritik



den hydrotermisk hypotes syftar till att förklara de primitiva förhållandena i vilka de första livsformerna på planeten Jorden härstammar och föreslår som huvudscenario de heta källorna som ligger i djupet av oceanerna.

Har identifierat ett antal varma källor med temperaturer på 350 ° C, där en serie av bor fauna av dessa tillstånd, såsom musslor, maskar, kräftdjur, tagghudingar Porifera och några (sjöstjärnor och deras släktingar).

Detta bevis tyder på att djupa havsmiljöer troligen var tillräckliga för livets ursprung och de första formerna av livet var de kemoautotrofa mikroorganismerna.

Dessutom innehåller kokande vatten en serie kemosyntetiska bakterier som extraherar sin energi från svavelämnen, vilka är rikliga i denna typ av miljö.

Kemosyntetiska bakterier har funktioner hos producenter i ekosystem, som är basen i livsmedelskedjan, som är analog med växternas roll i typiska ekosystem.

Idéer i samband med hydrotermiska hypotesen började växa fram i början av 1977, när forskare Corliss direkta observationer som gjorts i hydrotermiska system ligger på Galapagosöarna.

index

  • 1 Bakgrund och alternativa teorier
    • 1.1 Panspermi
    • 1.2 Abiotiska modeller
    • 1.3 Världen av RNA
  • 2 Vad består det av??
  • 3 Kritikerar teorin
  • 4 referenser

Antecedents och alternativa teorier

I flera årtionden har forskare föreslagit tiotals teorier som syftar till att förklara livets ursprung och den möjliga miljön där den utvecklades. Hur livet har sitt ursprung har varit en av de äldsta och mest kontroversiella vetenskapliga frågorna.

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

Panspermia

I mitten av 1900-talet föreslog den kända forskaren Arrhenius teorin om panspermi eller kosmologisk teori. Denna idé ger upphov till livet tack vare ankomsten av rumsliga mikroorganismer från en planet där livet existerade tidigare.

Logiskt ger inte den kosmologiska teorin idéer som löser problemet, eftersom det inte förklarar hur det utomjordiska livet härrörde från den hypotetiska planeten.

Vidare är det inte mycket troligt att de mikroskopiska enheter som koloniserade prebiotiska miljöer har överlevt förhållandena för rymden tills de når planet Earth.

Abiotiska modeller

De abiotiska modellerna föreslår att livet härrörde från "mikrostrukturer" som former av övergång mellan organiska molekyler och de första formerna av livet. Bland de främsta försvararna i denna teori är Oparín, Sydney W. Fox och Alfonso F. Herrera.

Enligt Oparin och Haldane är coacervates probiontes föregångare av livet, avgränsat av ett plasmamembran som möjliggör interaktion med sin miljö. Enligt författarna kom de före molekylerna som sänder den genetiska informationen: DNA eller RNA.

För sin del lyckades Stanley Miller och Harold Urey bygga ett genialt system som imiterade "livets primitiva atmosfär". De komponenter som finns i den hypotetiska atmosfären, som skiljer sig mycket från den nuvarande, kunde syntetisera organiska molekyler som är nödvändiga för livet (som aminosyror) när värme och spänning applicerades.

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

På samma sätt har andra forskare uppnått syntesen av organiska molekyler genom att använda oorganiska molekyler som råmaterial och förklarar på detta sätt livets ursprung från en abiotisk miljö.

RNA världen

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

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

Vad består det av??

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

Författarna till denna teori är baserade på arkeafossiler, moderna system för ubåt hydrotermiska ventiler och teoretiska och experimentella observationer..

Hydrotermiska system kännetecknas av höga energiflöden, en starkt reducerande miljö och rikliga mineral leror, vilka är perfekta ytor för katalytiska reaktioner. Dessutom har den höga koncentrationer av CH4, NH3, H2 och olika metaller.

Hypotesen består av sekventiell omvandling av CH4, NH3, H2 i aminosyror, dessa i proteiner och sedan i mer komplexa polymerer tills du når en strukturerad metabolism och levande organismer.

Vid undersökning av fossiler i prekambiska bergarter har strukturer som påminner om celler från 3,5 till 3,8 miljarder år sedan hittats i hydrotermiska undervattensamlingar..

I motsats till tidigare hypoteser föreslår den hydrotermiska hypotesen värme som energikälla och inte UV-strålar och elektriska urladdningar, såsom "primordialsoppa" -modellen. Dessutom föreslår denna modell förekomsten av miljögradienter när det gäller temperatur, pH och kemisk koncentration.

Kritik mot teorin

Även om den hydrotermiska hypotesen har flera giltiga argument är det inte allmänt accepterat. En av kritikerna av livets ursprung i en termisk vattenkälla är inkongruiteten och bristen på information om de geologiska modellerna av prebiotisk tid.

På samma sätt skulle de nödvändiga molekylerna för livets utveckling - som nukleinsyror, proteiner och membraner - möta deras omedelbara förstöring på grund av de höga temperaturerna i de hydrotermala miljöerna.

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 i samband med koncentrationen av komponenterna. Det är osannolikt att livet kunde ha utvecklats i de prebiotiska oceanernas storhet, där biomolekylerna skulle vara mycket utspädda och dispergerade.

För att en miljö ska vara lämplig för livets ursprung måste den gynna interaktionerna mellan molekylerna, så att de bildar mer komplexa enheter; Utspäd inte dem, som det skulle i havsdjupet.

Förespråkare av hydrotermisk teori tyder på att livet kan härröra i avgränsade områden som skulle förhindra utspädning av nybildade molekyler, såsom kratrar.

referenser

  1. Chatterjee, S. (2016). En symbiotisk syn på livets ursprung vid hydrotermiska krater-sjöar. Fysikalisk 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 livets ursprung på jorden. Oceanologica Acta, Specialutgåva.
  3. Holm, N.G. (1992). Varför föreslås hydrotermiska system som trovärdiga miljöer för livets ursprung? i Marine Hydrothermal Systems och Livets Ursprung (sid 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Landskapet av uppkomsten av livet. Life, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Livets ursprung: Modeller och data. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.