Livets uppkomst

Prekambriska stromatoliter i Kanadensiska skolden i Glacier National Park i USA . I en kontroversiell avhandling 2002 foreslog William Schopf vid UCLA att liknande geologiska formationer innehaller 3,5 miljarder ar gamla fossiliserade cyanobakterier , vilket ar bland de tidigaste sparen av liv pa jorden.

Livets uppkomst eller livets ursprung ( abiogenesis ) ar, inom naturvetenskapen , en fragestallning som forsoker ge svar pa hur livet pa jorden uppstod relativt kort tid efter planetens bildande for 4,54 miljarder ar sedan. De aldsta kanda sparen av liv ar 3,7 miljarder ar gamla. De upptacktes 2013 nar den heterogent kornformiga kristallstrukturen av grafit i metasedimentara stenar pa Gronland tolkades som fororsakad av trycksattning av strukturellt heterogena organiska foreningar under metamorfos . Detta indikerar i sin tur att liv kan ha flodat i havet vid den tiden. ^[
1
]

Trots fragans stora betydelse inom biologi och filosofi gors bara glesa och sporadiska framsteg pa omradet. Ingen enskild forklaringsmodell for hur livet uppstod ar allmant vedertagen. De flesta teorier forsoker kasta ljus over de forhallanden pa jorden som livet uppstod under, men amnet inkluderar aven teorier och hypoteser om en mojlig utomjordisk evolution under de 13,8 miljarder ar som gatt sedan big bang .

Aktuella forklaringsmodeller [ redigera | redigera wikitext ]

De flesta forklaringsmodeller som finns utgar fran en rad upptackter kring livets molekylara och cellulara ursprung, som har raknas upp ungefar i den ordning de presenterades:

Gynnsamma forhallanden leder till att sma, enkla molekyler, sa kallade monomerer , som till exempel enskilda aminosyror bildas. Detta demonstrerades forsta gangen av Stanley Miller och Harold Clayton Urey i det sa kallade Miller-Urey-experimentet 1953.
Fosfolipider kan, om de ar tillrackligt langa, spontant bilda dubbla lipidlager, en grundlaggande bestandsdel av cellmembran .
Polymerisation av nukleotider till slumpmassiga RNA -molekyler kan, enligt hypotesen om RNA-varlden , ha resulterat i sjalvreproducerande ribozymer ( RNA-enzym ).
Selektionstryck som gynnade katalytisk effektivitet och mangfald hos ribozymerna, resulterade i ribozym som kunde katalysera overforing av aminosyror eller sma peptider. Oligopeptider kan bilda komplex med RNA, vilket kan skapa battre katalysatorer. Pa detta satt kom den forsta ribosomen till, och proteinsyntes kunde ske i storre skala.
Proteiner ar avsevart mer effektiva katalysatorer an ribozymer, och darfor blev protein den dominerande biologiska polymeren medan nukleinsyrorna RNA och DNA framst existerar for syften som har med genomet att gora.

Fragan om de viktigaste biomolekylernas ursprung ar inte fullstandigt klarlagd, men fragan ar anda mindre kontroversiell an den om vilken ordning och betydelse ovan namnda steg 2 och 3 har. De grundlaggande amnen som livet utgatt ifran ar metan (CH ₄) och de oorganiska amnena ammoniak (NH ₃), vatten (H ₂O), vatesulfid (H ₂S), koldioxid (CO ₂) och fosfat (PO ₄^3-). Ingen har annu, ar 2006 , lyckats framstalla en konstgjord "urcell" med de egenskaper som ar typiska for biologiska celler fran dessa amnen. Det finns olika modeller, men utan konkreta experimentella resultat forblir de spekulationer. Forskare som exempelvis Jack Szostak vid Harvard fortsatter dock forsoken att skapa en konstgjord urcell for att belysa livets ursprung. Andra forskare forordar istallet den motsatta vagen. Craig Venter vid The Institute for Genomic Research (TIGR) anvander skraddarsydda celler med allt farre gener for att avgora vilka som ar de nodvandiga forutsattningarna for liv. Fysiker John Desmond Bernal benamnde denna process biopoes , och beskrev flera valdefinierade stadier under livets uppkomst:

Uppkomsten av biologiska monomerer
Uppkomsten av polymerer
Evolution av molekyler till celler

Bernal menade att den darwinistiska evolutionen kan ha inletts redan under det forsta eller andra stadiet.

Uppkomsten av organiska molekyler [ redigera | redigera wikitext ]

Miller [ redigera | redigera wikitext ]

Millerexperimenten (inklusive det ursprungliga 1953) simulerade de forhallanden som antogs rada da jorden bildades utifran det material som omgav solen.

I experimentet anvande man en blandning av gaser med lag redoxpotential : metan , ammoniak och vate . Vilken sammansattning den unga jordens atmosfar hade ar dock fortfarande omdiskuterat och olika sammansattning av gaser ger helt olika resultat. Tidigare har man till exempel antagit att syre fanns narvarande i den prebiotiska atmosfaren (atmosfaren innan det fanns liv pa jorden) vilket hade forhindrat bildandet av organiska molekyler. Idag tror man inte langre att sa var fallet.

Experimentet visade att nagra av de mest grundlaggande organiska monomererna (som aminosyror ) som utgor livets polymeriska grundstenar faktiskt kan uppsta spontant. Dessa enkla organiska molekyler liknar forstas inte alls en fullt funktionell och sjalvreproducerande livsform, men i en miljo utan livsformer kan de ha utgjort basen for den kemiska evolutionen ^{[
fortydliga
]} (enligt teorin om ursoppan ).

Under vilka forhallanden komplexa polymerer spontant uppstatt ur abiotiskt genererade monomerer forblir en kvistig fraga. I Miller-Urey-experimentet uppstod, forutom de nodvandiga organiska monomererna, aven hoga koncentrationer av amnen som skulle forhindrat bildandet av polymerer. Som Brooks och Straw papekade 1973 finns heller inga geologiska spar av den ursoppa som teorin forutsatter:

Om den primitiva ursoppan nagonsin existerat borde vi, nagonstans pa den har planeten, ha hittat antingen massiva forekomster av sediment som innehaller enorma mangder olika kvavehaltiga organiska foreningar , syror , puriner , pyrimidiner etc, eller sa borde vi, i metamorfa sediment , hitta enorma mangder kvavehaltigt koks . I sjalva verket har inget sadant material hittats nagonstans pa jorden.

Bland andra forklaringar till forekomsten av komplexa molekyler har foreslagits ett utomjordiskt stellart eller interstellart ursprung. Genom spektralanalys vet man att organiska molekyler finns i kometer och meteoriter . 2004 hittades spar av polycykliska aromatiska kolvaten (eller PAH fran engelskans term) i en nebulosa . Detta ar den dittills mest komplexa molekyl som hittats i rymden. Pa grund av detta har man foreslagit att en RNA-varld ska ha foregatts av en PAH-varld .

Teorins storsta utmaning ar formodligen att forklara hur relativt enkla organiska byggstenar polymeriserats till de mer komplexa strukturer som kunnat bilda den forsta cellen. I en vattenrik omgivning skulle oligomerer och polymerer tendera till att delas upp i monomerer genom hydrolys , snarare an att monomerer skulle tendera att kondenseras till polymerer. I Millers olika experiment producerades dessutom manga substanser som skulle ha reagerat med aminosyrorna och darmed gjort slut pa peptidkedjan .

Eigen [ redigera | redigera wikitext ]

I borjan av 1970-talet gjordes stora framsteg i forskningen kring livets uppkomst av en grupp forskare kring Manfred Eigen vid Max Planck-institutet . Forskargruppen undersokte overgangsstadierna mellan "ursoppans" molekylara kaos och en sjalvreproducerande hypercykel , ett enkelt makromolekulart system. I en hypercykel producerar nagon form av materia som bar information - mojligen RNA - ett enzym som fungerar som katalysator for bildningen av andra liknande system. Detta sker i flera steg, och den sista reaktionens produkt underlattar bildandet av det forsta informationssystemet. Pa sa satt skulle det kunna bildas kvasiarter , som genom naturligt urval inleder en slags darwinistisk evolution. Upptackten att RNA under vissa omstandigheter kan bilda ribozymer, enheter med enzymatisk aktivitet, innebar att teorin om hypercykler vann terrang.

Wachtershauser [ redigera | redigera wikitext ]

Ytterligare ett framsteg kom under 1980-talet med Gunter Wachtershausers teori om den sa kallade " jarnsvavel-varlden ". I sin modell lade han fram axiomet att en evolution av biokemiska reaktionsvagar var nodvandiga for att evolutionen skulle resultera i liv. Dessutom presenterade han ett sammanhangande system for hur dagens biokemi skulle kunna harledas ur de mest ursprungliga kemiska reaktionerna . Systemet erbjod alternativa forklaringar till syntetiseringen av organiska byggstenar ur enkla gasforeningar.

Till skillnad fran de klassiska Miller-experimenten, som var beroende av simulerade blixtar eller UV-stralning som yttre energikalla, hade Wachterhausers system en inbyggd energikalla i form av jarnsulfider , i realiteten pyrit , och andra mineral . Nar dessa metallsulfider genomgar redoxreaktioner frigors energi som kan anvandas inte bara vid syntes av organiska molekyler , utan aven for att bilda oligomerer , stora molekyler av en viss bestamd form och storlek, och polymerer . Man har darfor foreslagit att ett sadant Wachtershauser-system skulle kunna utvecklas till autokatalytiska mangder av sjalv-reproducerande, metabolt aktiva enheter som skapat biokemiska reaktioner och reaktionsvagar. Detta system skulle ha foregatt de livsformer som vi kanner till idag.

De experiment som gjorts producerade en relativt begransad mangd dipeptider (0.4?12,4%) och en annu mindre mangd tripeptider (0,003%). Forskarna noterade att "under forhallanden liknande dessa hydrolyserades dipeptider snabbt". De bildade molekylerna skulle darfor kunna fa en mycket kort livslangd, vilket ar ett problem for modellen som sadan. Andra kritiker har papekat att experimentet inte inkluderade organiska molekyler som kunnat andra vilka reaktioner som skulle ske, eller forhindrat att molekylkedjor forlangdes. (Huber and Wachtershauser, 1998)

Black smokers [ redigera | redigera wikitext ]

Med jarnsvavel-varlden som utgangspunkt foreslog William Martin och Michael Russell 2002 att livet utvecklats fran hetvattenkallor vid spridningszoner pa havsbotten , sa kallade "black smokers". Vaggarna i de mikroskopiska grottor som finns i dessa kallor ar tackta av tunna lager metallsulfid , vilket skulle losa flera kritiska punkter i det ursprungliga Wachtershauser-systemet.

I de mikroskopiska grottorna skulle storre koncentrationer av nyligen syntetiserade molekyler kunna uppnas, vilket skulle oka chansen att oligomerer bildades. Eftersom en "black smoker" har en temperaturgradient, dar man kan hitta omraden med olika temperaturer inom ett vitt spann, kan varje reaktion ske vid den temperatur som ar optimal for reaktionen. Monomerer, de sma byggstenarna, kan da syntetiseras dar det ar varmare och oligomerer bestaende av flera sma byggstenar dar det ar kallare. Genom flodet av vatten varmt av jordens inre erhalls en standig kalla till byggnadsmaterial och energi, i form av nyligt utfallda metalsulfider. Modellen innehaller ocksa forutsattningarna for att alla de foreslagna stegen i den cellulara evolutionen ska ha agt rum i en enda lokalitet (prebiotisk kemi, syntes av monomerer och oligomerer, syntes av peptider och proteiner, RNA-varlden, sammanstallningen av ribonukleoprotein (RNA+protein) och DNA-varlden). Darmed kan stadierna ha skett delvis parallellt, och utbyte ske mellan alla olika utvecklingsstadium. Darmed behovs inte nagot cellmembran , och inte heller nagon syntes av de fettartade amnen, lipider , som bygger upp cellmembranet, forran i princip alla cellens basala biokemiska reaktioner finns fardigutvecklade.

Modellen placerar hellre den sista gemensamma anfadern till alla organismer i en black smoker, snarare an att anta att en sadan fanns fritt levande. Det sista evolutionara steget skulle da vara syntesen av det lipidmembran som tillat organismerna att lamna varmvattenkallorna och paborja ett oberoende liv. Teorin postulerar att cellmembranet tillkommit sent i evolutionen, och det stammer med det faktum att arkebakteriers cellmembran ar uppbyggda av helt olika typer av lipider an alla andra organismers, trots att deras cellfysiologi i ovrigt ar mycket likt ovriga livsformers.

Homokiralitet [ redigera | redigera wikitext ]

En avgorande och fortfarande olost fraga vad galler den kemiska evolutionen ar uppkomsten av homokiralitet , det vill saga det faktum att alla monomerer har samma asymmetriska spegelegenskaper - aminosyror sags vara "vansterhanta" (L-form) medan sockermolekylerna hos nukleinsyror sags vara "hogerhanta". Undantag fran denna regel finns enbart hos bakterier, som har hogervridna aminosyror (D-form). Homokiralitet har stor betydelse for bildandet av funktionella ribozymer (och formodligen aven proteiner). Formodligen later sig homokiralitet lattast forklaras av slumpmassig, initial asymmetri foljt av gemensam harstamning.

En studie i Purdue i Indiana 2003 antydde att aminosyran serin kan vara den framsta orsaken till homokiralitet hos organiska molekyler. Serin bildar sarskilt starka bindningar med aminosyror med samma kiralitet vilket leder till grupper om atta antingen vansterhanta eller hogerhanta molekyler. Denna egenskap star i kontrast mot andra aminosyrors formaga att bilda svaga bindningar med aminosyror med motsatt kiralitet. Aven om mysteriet kring de vansterhanta serinernas dominans fortfarande ar olost ger studien en antydan till ett svar pa fragan om hur organiska molekyler med en viss kiralitet kan uppratthalla sin dominerande stallning nar val en asymmetri etablerats.

Fran organiska molekyler till de forsta cellerna [ redigera | redigera wikitext ]

Fragan hur den forsta cellen bildades fran enkla organiska molekyler forblir i princip obesvarad, men det finns manga hypoteser. En del av dessa utgar fran att nukleinsyra uppkommit tidigt - "generna forst" - medan andra utgar fran att de biokemiska reaktionerna och reaktionsvagarna kommit forst, "metabolismen forst". Pa senare tid har det kommit fram hybridmodeller som kombinerar bitar av bagge varianterna.

"Generna forst" [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartikel: RNA-varldshypotesen

Hypotesen om RNA-varlden innebar att sma korta RNA -molekyler som bildats spontant, aven ska ha haft formagan att katalysera sin egen fortsatta replikation. Det ar svart att bedoma hur sannolik spontan bildning av RNA ar, men det har lagts fram flera olika teorier om hur det kan ha gatt till. Tidiga former av cellmembran kan ha bildats spontant ur sa kallade proteinoider , protein -liknande molekyler som bildas da aminosyror upphettas. Nar proteinoider forekommer i ratt koncentration bildar de mikrosfarer i vattenlosning, som beter sig ungefar som membraninneslutningar. Bland andra mojligheter finns system av kemiska reaktioner som sker inom substrat av lera , eller pa ytan av pyritrika stenar. Bland faktorer som stodjer teorin om RNA-varlden finns bland annat RNA:s formaga att replikera; Sol Spiegelman lyckade 1977 skapa RNA-kedjor som kunde replikera ^{[
kalla behovs
]}, som var sa korta som ungefar 50 nukleotider . RNA kan lagra information och sjalv katalysera reaktioner. I dagens organismer har den manga olika viktiga roller, som mellansteg i uttryck och underhall av genetisk information. Att molekylen, eller atminstone dess bestandsdelar, sa latt kan bildas under de forhallanden som man tror ar ungefar de som radde pa det unga jordklotet talar ocksa for teorin om RNA-varlden.

Det finns dock flera problem som behover losas for att RNA-hypotesen helt ska hanga ihop. De storsta problemen med hypotesen ar att RNA ar instabilt da det exponeras for ultraviolett stralning , hur nukleotiderna kunde aktiveras och bindas, bristen pa lost fosfat , som behovs till nukleotidkedjans ryggrad, och att kvavebasen cytosin ar instabil och latt genomgar hydrolys .

Nyliga experiment antyder dessutom att de ursprungliga uppskattningarna av hur stora RNA-molekyler som skulle kravas for att den skulle kunna replikera sig sjalv formodligen var grova underskattningar. Modernare varianter av teorin om RNA-varlden foreslar att en molekyl som ar enklare an RNA var kapabel till replikation pa egen hand, och att denna replikerande varld sedan overgick till en RNA-varld. I dagslaget har de olika teorierna inte tillrackligt mycket med bevis som stodjer dem. Manga av dem kan visserligen simuleras och testas i ett laboratorium, men avsaknaden av opaverkade sedimentara bergarter fran jordens tidiga historia medfor fa mojligheter att testa hypotesen om RNA-varlden pa ett tillforlitligt satt.

Se aven

Miceller

"Metabolism forst" [ redigera | redigera wikitext ]

Atskilliga modeller avfardar mojligheten att en "naken gen" ska ha lyckats replikera sig, och staller istallet upp som postulat att nagon form av primitiv metabolism maste ha skapat den miljo dar RNA senare kunde replikeras.

Denna standpunkt framfordes forsta gangen, redan innan DNA upptacktes, da Alexandr Oparin ar 1924 lanserade iden om primitiva, sjalvforokande vesiklar , sma droppar eller blasor omgivna av nagon form av membranliknande vagg. I senare varianter pa teorin, fran 1980- och 90-talen, finns Gunter Wachtershausers teori om jarnsvavel-varlden och Christian de Duves modeller, som utgick fran egenskaper hos tioestrar (kemiska foreningar som bildas da svavel binds till en acylgrupp ). Bland de mer teoretiska och abstrakta argument for teorin "metabolism forst" finns en matematisk modell gjord av Freeman Dyson i borjan av 1980-talet, och Stuart Kaufmans ideer om autokatalytiska mangder senare under decenniet.

Tanken att en "sluten" metabol cykel, sasom den reducerande citronsyracykel som Wachtershauser foreslagit, skulle uppsta spontant saknar fortfarande experimentellt stod. Leslie Orgel , en av de ledande gestalterna under de senaste decenniernas forskning om livets uppkomst, har ocksa krasst konstaterat att det inte finns nagon anledning att formoda att sadana flerstegscykler ska generera sig sjalv pa ytan av jarnsulfid / jarndisulfid eller nagon annan mineral. Det ar mojligt att nagon annan form av metabol reaktionsvag kan ha anvants nar livet borjade. Det finns fyra kanda satt varmed koldioxid fixeras pa naturligt satt, och en "oppen" acetylkoenzym A -reaktionsvag, ar annu mer forenlig med iden om sjalvorganisering pa en yta av metallsulfid. Nyckelenzymet i denna reaktionsvag, kolmonoxiddehydrogenas/acetyl-CoA-syntas, har blandade nickel-jarn-svavel-anhopningar nara reaktionsytan och katalyserar bildandet av actyl-CoA, som kan betraktas som en modern form av acetyl- tiol , i ett enda steg.

Bubbelteorin [ redigera | redigera wikitext ]

Schematisk bild av en fosfolipids polara ande ( fosfat +X) och tva opolara andar ( fettsyra ): Den centrala glycerolgruppen forestras av de tva karboniserade kedjorna R ¹ och R ² och fosfatgruppen .

Vagor som bryts mot en strand bildar ett skum som bestar av bubblor och vind som sveper over ett hav tenderar att driva objekt i vattnet mot land. Pa samma satt kan organiska molekyler ha koncentrerats langs med kusterna med den skillnaden att bubblorna i det vita skummet pa havet framst bestar av vatten och latt spricker medan vattenavvisande bubblor ar betydligt stabilare. Den hogre temperaturen vid grunda kustomraden kan genom avdunstning ocksa ha bidragit till att oka koncentrationen av de organiska materialet.

Man tror att fosfolipid ska ha forekommit rikligt i de prebiotiska haven. Eftersom fosfolipider har ett hydrofilt huvud och en hydrofob svans tenderar de att spontant bilda lipidmembran i vatten. En bubbla som bestar av ett lipidmonolager kan bara innehalla olja, inte vattenlosliga organiska molekyler. Ett lipidbilager kan dock rymma vatten och var formodligen en viktig foregangare till de moderna cellmembranen. Narvaron av ett protein som starker vardbubblans integritet skulle ytterligare forstarka bubblans stallning i det naturliga urvalet . En forsta, primitiv form av reproduktion kan ha skett genom att sadana bubblor spruckit och dess innanmate spridits i det omgivande mediet. I sin bok The Cell: Evolution of the First Organism menar Joseph Panno att detta ska vara borjan pa den utveckling som ledde till prokaryoter , eukaryoter och flercelliga organismer.

Pa samma vis ska bubblor kallade mikrosfarer , bildade enbart av proteinlika molekyler, bildas spontant under ratt omstandigheter. Dessa mikrosfarer ar dock inga goda kandidater till de moderna cellmembranen eftersom dessa framst bestar av lipidforeningar snarare an foreningar av aminosyror.

Andra forklaringsmodeller [ redigera | redigera wikitext ]

Autokatalys [ redigera | redigera wikitext ]

Huvudartikel: Autokatalys

Den brittiske etologen Richard Dawkins har i sin bok The Ancestor's Tale 2004 beskrivit autokatalys som en mojlig forklaring till abiogenes , det vill saga hur livet uppstod ur abiotiskt material. I sin bok namner han ett experiment utfort av Julius Rebek och hans kollegor vid Scripps Research Institute i Kalifornien .

I experimentet kombinerade de aminoadenosin och pentafluorofenyl med autokatalysatorn aminoadenosintriacidester (AATE, amino adenosine triacid ester ). Ett av de experimentella systemen inneholl varianter av AATE som katalyserade syntes av sig sjalvt. Genom att de olika varianterna av AATE kom att tavla om reagensen , sa sker en tavlan mellan de olika varianterna om vilken variant som under de givna betingelserna ar den mest effektiva autokatalysatorn. Eftersom produkten av var och en av reaktionerna ar identisk med det ursprungliga amnet, sa kan resultaten tolkas som att det mest "framgangsrika" amnet, det vill saga det som lyckades duplicera sig sjalvt i storst mangd, har vidarebefordrat sina egenskaper till en "avkomma". Darmed kan paralleller dras fran autokatalysreaktioner till principen om naturligt urval , fastval i en mycket rudimentar form.

Lerteorin [ redigera | redigera wikitext ]

Graham Caims-Smith vid University of Glasgow framforde 1985 en hypotes som baserar sig pa lera och som antagits av ett fatal forskare (bland annat Richard Dawkins ) som en rimlig forklaringsmodell. Enligt teorin ska komplexa organiska molekyler uppstatt fran en forutvarande icke-organisk plattform bestaende av silikat kristaller i nagon losning.

Komplexiteten hos de inblandade molekylerna ska ha uppstatt som en konsekvens av ett selektionstryck pa olika typer av lerkristaller. Detta selektionstryck ska sedan ha exapterats till att premiera en utveckling av organiska molekyler helt oberoende av den ursprungliga plattformen. Aven om Caims-Smith envetet kritiserar andra teorier som omger fragan om livets uppkomst medger han att aven hans teori - som sammanfattats som "livet sprunget ur en klippa" - har sina tillkortakommanden.

Peggy Rigou vid Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) i Jouy-en-Josas rapporterade i den amerikanska, veckobaserade tidskriften Science News 2006 att prioner kan binda vid lerpartiklar for att sedan migrera bort fran dessa nar leran blir negativt laddad. Aven om fragan om livets ursprung inte namns i rapporten, kan rapporten ses som att prioner ar en mojlig vag till de forsta reproducerande molekylerna.

Golds teori [ redigera | redigera wikitext ]

Upptackten av nanober eller nanobakterier (omkring tio ganger mindre an bakterier men innehaller DNA) i berg fick Thomas Gold att under 1990-talet lagga fram den kontroversiella teorin att livet inte utvecklades pa jordens yta utan flera kilometer nedanfor. Man vet idag att mikrober existerar anda ned till fem kilometer under jordens yta i form av arkeer som tros ha utvecklats antingen innan eller samtidigt som eubakterierna som lever uppe pa jordens yta (bland annat i haven).

Om mikrobiologiskt liv skulle upptackas djupt under ytan pa nagon annan planet i vart solsystem skulle detta starka teorin. Gold sjalv har papekat att ett stilla sipprande naringsflode fran jordens djup skulle premiera overlevnad eftersom en pol av organiskt material skulle gora att en livsform genast konsumerade upp all foda och darmed skulle eliminerade sig sjalv.

Utomjordiska teorier [ redigera | redigera wikitext ]

Ett alternativ till en abiogenes pa jorden ar hypotesen att livet ursprungligen uppstatt i rymden .

Enligt hypotesen ska kometer som fallit ned pa det unga jordklotet ha fort ansenliga mangder komplexa organiska molekyler med sig. Mojligheten finns darmed att en primitiv livsform uppstatt redan ute i rymden innan kometerna traffat jorden. Organiska foreningar ar relativt vanliga i rymden, i synnerhet i solsystemets yttre dar hettan fran solen inte gor att flyktiga material dunstar. Kometer omges av ett yttre lager av nagot morkt material som tros likna tjara och bestar av komplext organiskt material som man tror bildats av enkla kolforeningar genom reaktioner som fatt sin energi fran ultraviolett stralning .

En liknande teori har framfort hypotesen att livet forst uppstatt pa planeten Mars och att en asteroid som slagit ned dar sprangt bort material fran planeten som ska ha transporterats till jorden.

Ingen av dessa hypoteser gar att bevisa utan att materialprover pa dessa himlakroppar gors. Ingen av dem forklarar heller egentligen hur livet uppstod utan bara foreslar att detta inte ska ha skett pa jorden. Hypoteserna kan dock sagas vara av teoretiskt intresse eftersom de kraftigt utvidgar antalet miljoer och platser som livet kan ha uppstatt i.

Historia [ redigera | redigera wikitext ]

Aristoteles [ redigera | redigera wikitext ]

For manniskan har det inte alls varit sjalvklart att livet haft ett ursprung. Under antiken var det allmant vedertaget, aven hos larda som Aristoteles , att komplexa organismer uppstod spontant ur abiotiskt material. Man trodde att loppor och vuxna moss skapades i smutsig tvatt och vaxte ur hogar med vete ; att larver och flugor skapades i ruttnande kott ; och att bladloss kom fran dagg . Man trodde helt enkelt att livet genererades av sig sjalvt, abiogent .

Skapelseberattelser [ redigera | redigera wikitext ]

Fordjupning: skapelseberattelse

Manga religioner innefattar mycket gamla skapelseberattelser eller skapelsemyter om universums och livets uppkomst. Exempelvis i Gamla Testamentet , som ar helig skrift inom de abrahamitiska religionerna , star att lasa i 1 Mosebok 1: I begynnelsen skapade Gud himmel och jord. ... Det blev kvall och det blev morgon. Det var den andra dagen. ... Och Gud sa ”Jorden skall ge gronska: frobarande orter och olika arter av frukttrad med fro i sin frukt skall vaxa pa jorden.” Och sa uppkom de forsta livsformerna. Andra livsformer skapades separat pa tredje till och med sjatte skapelsedagen enligt denna berattelse.

Kreationism ar pseudovetenskapliga teorier som forsoker forena mer eller mindre bokstavliga tolkningar av skapelsemyter med vissa vetenskapliga observationer, men som argumenterar emot gemensamt ursprung , med flera etablerade vetenskapliga teorier. Teistisk evolution ar teologiska uppfattningar som havdar att de klassiska religiosa larorna om att universum och livet har skapats avsiktligt, med ett syfte, ar fullt forenliga med vetenskapligt underbyggda teorier sasom livets uppkomst genom slumpmassiga kemiska processer och dess fortsatta utveckling ur ett gemensamt ursprung genom evolution .

Redi [ redigera | redigera wikitext ]

Francesco Redi , som kallats renassansens forste vetenskapsman, utforde 1668 ett experiment genom vilket han kunde dra slutsatsen att maskar och flugor inte skapas ur ruttnande kott, utan att det kravs att levande flugor lagger agg for att nya flugor ska fodas. Han forkastade darmed forestallningen om abiogenes och myntade satsen omne vivum ex ovo , "allt liv ur agget".

Pasteur [ redigera | redigera wikitext ]

Under 1700-talet borjade allt fler biologer omprova abiogenes och i sina noggranna experiment 1862 kunde Louis Pasteur slutgiltigt falsifiera den gamla forestallningen och konstatera att ett fullstandigt sterilt medium maste forbli sterilt och att komplexa, levande organismer bara kan skapas av andra komplexa, levande organismer. Den moderna biologin utgar fortfarande fran Pasteurs princip om biogenes .

Darwin [ redigera | redigera wikitext ]

Aven om Pasteur visat att abiogenes inte direkt kunde skapa komplexa organismer erbjod Charles Darwins evolutionslara en mojlig forklaring till hur sadana organismer utvecklats ur enklare former. Darwin presenterade sjalv inget forslag till hur evolutionen kommit igang men hade ideer om hur det kunde ha gatt till. I ett brev till Joseph Dalton Hooker 1871 foreslog han att livet kan ha inletts i en "varm liten pol" dar det som behovdes ? ammoniak , ljus , varme , elektricitet , etc ? fanns narvarande sa att en proteinforening kunde bildas redo att genomga ytterligare utveckling. Han papekade ocksa att en sadan utveckling skulle vara omojlig pa jorden idag eftersom den forsta, enkla livsformen genast skulle konkurreras ut av de livsformer som redan finns pa jorden. Abiogena processer maste alltsa studeras i laboratorium.

Oparin [ redigera | redigera wikitext ]

Det svar Darwin inte hade kom 1936 da Aleksandr Oparin i sin The Origin of Life on Earth visade att det var syret i jordens atmosfar tillsammans med narvaron av sofistikerade livsformer som forhindrade att den gnista som satter igang evolutionen ateruppstod idag. Oparin menade att det rackte med enbart solljus for att skapa en " ursoppa " bestaende av organiska molekyler i en mer eller mindre syrefri atmosfar. Molekylerna kan sedan bilda allt mer komplicerade sammansattningar som loses upp i koacervatdroppar , organiskt material omgivet av nagot vattenavvisande material. Oparin menade att dessa sma droppar "vaxer" genom att sla sig samman, "fortplantar" sig genom att dela pa sig och alltsa har en primitiv form av metabolism som dar faktorer som premierar cellegenskaper overlever pa bekostnad av andra faktorer.

Noter och referenser [ redigera | redigera wikitext ]

^ Yoko Ohtomo, Takeshi Kakegawa, Akizumi Ishida, Toshiro Nagase, Minik T. Rosing (8 december 2013). ”Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks” . Nature Geoscience . doi : 10.1038/ngeo2025 . http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2025.html . Last 9 december 2013 .

Denna artikel var ursprungligen en oversattning av motsvarande engelsksprakiga artikel under perioden 20 augusti ? 16 september 2006 .

Brooks, J; Shaw, G. (1973). Origins and Development of Living Systems . Academic Press. s. 359. ISBN 0-12-135740-6 .
De Duve, Christian (Jan 1996). Vital Dust: The Origin and Evolution of Life on Earth . Basic Books. ISBN 0-465-09045-1 .
Horgan, J (1991). "In the beginning". Scientific American 264: 100?109.
Huber, C. and Wachterhauser, G., (1998). "Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life". Science 281: 670?672. (Cited on p. 108).
Martin, W. and Russell M.J. (2002). "On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells". Philosophical Transactions of the Royal Society: Biological sciences 358: 59-85.
JW Schopf et al. (2002). "Laser-Raman imagery of Earth's earliest fossils.". Nature 416: 73-76. PMID 11882894 .
Maynard Smith, John; Szathmary, Eors (16 March 2000). The Origins of Life: From the Birth of Life to the Origin of Language . Oxford Paperbacks. ISBN 0-19-286209-X .
Hazen, Robert M. (Dec 2005). Genesis: The Scientific Quest for Life's Origins . Joseph Henry Press. ISBN 0-309-09432-1 .

Se aven [ redigera | redigera wikitext ]

[1] Yoko Ohtomo, Takeshi Kakegawa, Akizumi Ishida, Toshiro Nagase, Minik T. Rosing (8 december 2013). ”Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks” . Nature Geoscience . doi : 10.1038/ngeo2025 . http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2025.html . Last 9 december 2013 .

[ 1 ]