7 Theorien zur Entstehung des Lebens
Einführung
Das Leben auf der Erde begann vor mehr als 3 Milliarden Jahren und entwickelte sich im Laufe der Zeit von den einfachsten Mikroben zu einer schillernden Vielfalt an Komplexität. Doch wie entwickelten sich aus der Ursuppe die ersten Organismen auf der einzigen bekannten Heimat des Lebens im Universum?
Eine Theorie beinhaltete einen „schockierenden“ Start. Eine andere Idee ist absolut erschreckend. Und eine Theorie ist nicht von dieser Welt!
Im Inneren erfahren Sie, wie mysteriös das alles ist, während wir die verschiedenen wissenschaftlichen Theorien über die Ursprünge des Lebens auf der Erde enthüllen.
Es begann mit einem elektrischen Funken
Ein Blitz könnte den Funken geliefert haben, der für den Beginn des Lebens benötigt wird.
Elektrische Funken können Aminosäuren und Zucker aus einer mit Wasser, Methan, Ammoniak und Wasserstoff beladenen Atmosphäre erzeugen, wie das berühmte Miller-Urey-Experiment aus dem Jahr 1953 zeigte, das darauf hindeutet, dass Blitze zur Entstehung der wichtigsten Bausteine des Lebens auf der Erde beigetragen haben könnten in seinen Anfängen. Über Jahrmillionen konnten sich größere und komplexere Moleküle bilden. Obwohl die Forschung seitdem gezeigt hat, dass die frühe Atmosphäre der Erde tatsächlich wasserstoffarm war, haben Wissenschaftler vermutet, dass Vulkanwolken in der frühen Atmosphäre Methan, Ammoniak und Wasserstoff enthalten und auch mit Blitzen gefüllt gewesen sein könnten.
Oder könnte einfacher Ton den Anfang des Lebens befeuert haben? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.
Moleküle des Lebens trafen sich auf Ton
Die ersten Moleküle des Lebens könnten sich getroffen haben auf Lehm, nach einer Idee, die der organische Chemiker Alexander Graham Cairns-Smith an der University of Glasgow in Schottland ausgearbeitet hat. Diese Oberflächen haben diese organischen Verbindungen möglicherweise nicht nur konzentriert, sondern auch dazu beigetragen, sie in Mustern zu organisieren, ähnlich wie es unsere Gene jetzt tun.
Die Hauptaufgabe der DNA besteht darin, Informationen darüber zu speichern, wie andere Moleküle angeordnet werden sollten. Genetische Sequenzen in der DNA sind im Wesentlichen Anweisungen, wie Aminosäuren in Proteinen angeordnet werden sollten. Cairns-Smith schlägt vor, dass Mineralkristalle in Ton organische Moleküle in organisierten Mustern angeordnet haben könnten. Nach einer Weile übernahmen organische Moleküle diese Aufgabe und organisierten sich.
Oder vielleicht begann das Leben auf dem Meeresgrund. Lernen Sie weiter, wie.
Das Leben begann an Tiefseequellen
Die Tiefsee-Schlot-Theorie legt nahe, dass das Leben an submarinen Hydrothermalquellen begonnen haben könnte, die wichtige wasserstoffreiche Moleküle ausspucken. Ihre felsigen Winkel könnten diese Moleküle dann zusammen konzentriert und mineralische Katalysatoren für kritische Reaktionen bereitgestellt haben. Schon jetzt erhalten diese Quellen, die reich an chemischer und thermischer Energie sind, lebendige Ökosysteme.
Die nächste Idee ist ein erschreckender Gedanke. Weiter lesen!
Das Leben hatte einen frostigen Start
Eis könnte die Ozeane vor 3 Milliarden Jahren bedeckt haben, da die Sonne etwa ein Drittel weniger hell war als heute, sagen Wissenschaftler. Diese Eisschicht, möglicherweise Hunderte von Fuß dick, könnte zerbrechliche organische Verbindungen im Wasser darunter vor ultraviolettem Licht und Zerstörung durch kosmische Einwirkungen geschützt haben. Die Kälte könnte diesen Molekülen auch geholfen haben, länger zu überleben, wodurch Schlüsselreaktionen ablaufen konnten. [Related: The Ingredients of Life]
Das Verständnis des Ursprungs des Lebens kann die Entschlüsselung des Mysteriums der DNA-Bildung beinhalten, wie wir als Nächstes erklären werden.
Die Antwort liegt im Verständnis der DNA-Bildung
Heutzutage benötigt DNA Proteine, um sich zu bilden, und Proteine benötigen DNA, um sich zu bilden, also wie hätten sich diese ohne einander bilden können? Die Antwort könnte RNA sein, die Informationen wie DNA speichern, als Enzym wie Proteine dienen und bei der Bildung von DNA und Proteinen helfen kann. Später folgten DNA und Proteine dieser „RNA-Welt“, weil sie effizienter sind.
RNA existiert immer noch und erfüllt mehrere Funktionen in Organismen, einschließlich der Funktion als Ein-Aus-Schalter für einige Gene. Bleibt noch die Frage, wie die RNA überhaupt hierher gekommen ist. Und während einige Wissenschaftler glauben, dass das Molekül spontan auf der Erde entstanden sein könnte, sagen andere, dass dies sehr unwahrscheinlich war. Andere Nukleinsäuren außer RNA wurden ebenfalls vorgeschlagen, wie etwa die esoterischere PNA oder TNA.
Eine Studie aus dem Jahr 2015 legt nahe, dass das fehlende Glied in diesem RNA-Puzzle gefunden wurde.
Wir haben noch zwei letzte Ideen für Sie. . .
Das Leben hatte einfache Anfänge
Anstatt sich aus komplexen Molekülen wie RNA zu entwickeln, könnte das Leben mit kleineren Molekülen begonnen haben, die in Reaktionszyklen miteinander interagieren. Diese könnten in einfachen Kapseln enthalten gewesen sein, die Zellmembranen ähneln, und im Laufe der Zeit könnten sich komplexere Moleküle entwickelt haben, die diese Reaktionen besser durchführten als die kleineren, Szenarien, die als „Stoffwechsel-zuerst“-Modelle bezeichnet werden, im Gegensatz zu den „Gen-zuerst“-Modellen. Modell der „RNA-Welt“-Hypothese.
Die endgültige Theorie ist wirklich himmlisch. Sehen Sie sich die nächste Folie an.
Das Leben wurde von anderswo aus dem Weltraum hierher gebracht
Vielleicht hat das Leben überhaupt nicht auf der Erde begonnen, sondern wurde von anderswo aus dem Weltraum hierher gebracht, eine Vorstellung, die als bekannt ist Panspermie. Zum Beispiel werden Felsen regelmäßig durch kosmische Einschläge vom Mars gesprengt, und eine Reihe von Marsmeteoriten wurde auf der Erde gefunden, von denen einige Forscher kontrovers vermutet haben, dass sie Mikroben hierher gebracht haben und uns möglicherweise alle ursprünglich zu Marsmenschen gemacht haben. Andere Wissenschaftler haben sogar angedeutet, dass das Leben auf Kometen anderer Sternensysteme getrampt sein könnte. Aber selbst wenn dieses Konzept wahr wäre, würde sich die Frage, wie das Leben auf der Erde begann, nur dahingehend ändern, wie das Leben anderswo im Weltraum begann.
Oh, und wenn Sie das alles für mysteriös hielten, bedenken Sie Folgendes: Wissenschaftler geben zu, dass sie nicht einmal eine gute Definition des Lebens haben!