Abiogenezė

Abiogenezė (gr. a–bio–genesis – 'ne biologinės kilmės') – bendrąja prasme, gyvybės atsiradimas iš negyvosios medžiagos.

Abiogenezės procesas niekada nebuvo stebimas. Manoma, kad gyvybės atsiradimas iš negyvos materijos yra ypač retas reiškinys ir gali vykti tik specifinėje aplinkoje, kurios šiuolaikinėje Žemėje nėra. 1920 m. Aleksandr Oparin pirmasis iškėlė hipotezę, jog gyvybė galėjo atsirasti fizikinės chemijos paaiškinamų ir eksperimentiškai pakartojamų procesų metu. Abiogenezę buvo bandoma įrodyti 1953 metais Milerio-Urėjaus eksperimentu Čikagos universitete. Jo metu buvo dirbtinai sukurtos sąlygos, panašios į pirmykštės žemės, ir stebėtas organinių medžiagų susidarymas iš neorganinių.

Gyvybės apibrėžimas

Gyvas organizmas – tai bet kokia save palaikanti (angl. autonomous) sistema su atviromis evoliucijos galimybėmis. Dvi esminės jo savybės atrodo esą metabolizmas ir paveldimumas. Molekuliniame lygyje visi žinomi gyvi organizmai turi daug stulbinančių (angl. striking) panašumų: paveldimoji medžiaga visada yra DNR, jos genetinis kodas irgi universalus ir visi metabolizmo skirtumai labiau primena to paties metabolinio tinklo variacijas. Todėl manoma, jog kažkuriuo metu egzistavo bendrasis protėvis, davęs pradžią visoms dabartinėms gyvybės formoms. Šią hipotezę jau anksčiau buvo pasiūlęs Charles Darwin, tuomet teturėdamas daug mažiau argumentų.

Galimi požiūriai

Heterotrofiniai ar autotrofiniai organizmai?

Heterotrofinės pradžios hipotezė teigia, jog pirmieji organizmai buvo anaerobiniai, panaudojantys savo metabolizmui labai įvairias anksčiau susidariusias organines medžiagas. Jai priešinga autotrofinės pradžios hipotezė siūlo, kad jau patys pirmieji organizmai buvo pakankamai sudėtingi kad jiems pakaktų aplinkoje esančių paprastų, neorganinių molekulių.

Gyvybės vienetas ar evoliucijos vienetas?

Nesutariama ir kas galėjo būti toji pradžia: ar pirmoji save atkurianti molekulė, pirmasis genas (pirmiausia genetika), ar pirmasis save palaikantis metabolinis tinklas (pirmiausia metabolizmas). Pirmojo požiūrio šalininkai sutelkia dėmesį į įvairias save atkuriančias molekules, tiesiog aprūpindami jas viskuo, kas tam atkūrimui reikalinga. Bet kas tuo aprūpino pirmąsias molekules? Antrojo požiūrio šalininkai pirmiausia nagrinėja galimas metabolinių reakcijų sekas.

Skiriamas gyvybės vienetas (kažkas gyvo, bet nebūtinai galinčio evoliucionuoti) ir evoliucijos vienetas (kažkas galinčio evoliucionuoti, bet nebūtinai viskuo pats save aprūpinantis). Dabartiniame pasaulyje, pavyzdžiui, nevaisingas gyvūnas yra gyvybės, bet ne evoliucijos vienetas, tuo tarpu virusas – neaišku kiek gyvybės, bet visgi evoliucijos vienetas. Viena iš hipotezių teigia, jog pirmosios ląstelės buvo gyvos ta prasme, jog turėjo save palaikantį metabolinį tinklą ir gebėjo save atkurti. Tačiau šios pirmosios ląstelės neturėjo jokių genų, taigi nesugebėjo evoliucionuoti taip, kaip tai suprantama pagal C. Darwin apibrėžimą. Genai atsirado vėliau, ir nuo tada prasidėjo evoliucija.

Ląstelė ar vientisa gyvybė?

Pagaliau vieni mano, jog pirmoji gyvybė buvo kažkas vientiso, kitų nuomone, ji iš pat pradžių buvo padalyta į atskirus organizmus, ląsteles, kuriose buvo galimos kitos (taip pat ir stabilesnės) sąlygos, medžiagų koncentracijos nei aplinkoje. Tai pat ląstelės iš karto galėjo konkuruoti tarpusavyje ir taip evoliucionuoti.

Žemėje ar kur kitur?

Mintį, jog gyvybės sėklos gali klajoti po visatą ir palankomis sąlygomis sudygsta, pirmas išsakė dar senovės graikų filosofas Anaksagoras (500–428 m. pr. m. e.) Visgi reikalingas paaiškinimas, kaip toji gyvybė tuomet atsirado už Žemės ribų. Vienas svarbiausių gyvybei reikalingų elementų, anglis, kosmose randama visose jos formose (kaip deimantas, kaip grafitas ir kaip fulerenas). Anglis susidaro žvaigždėse ir, šioms baigiant savo gyvavimo ciklą, patenka į tarpžvaigždinę erdvę. Tankesnėse tarpžvaigždinės erdvės srityse galimos sudėtingos cheminės sąveikos, susidarant iš pradžių paprastoms, o paskui ir sudėtingesnėms organinėms molekulėms. Kometose rasta daugiau nei 50 organinių junginių. Pagal elektromagnetinius spektrus patvirtintas tarpžvaigždinio vandens (H₂O) ir daugiau nei 150 įvairių organinių molekulių (nitrilų, aldehidų, alkoholių, organinių rūgščių, ketonų, amidų bei aminų ir gana ilgos grandinės angliavandenilių) egzistavimas. Todėl galima taip pat ir hipotezė, jog pirmieji gyvybei reikalingi junginiai susidarė tarpžvaigždinėje erdvėje ir buvo į Žemę atnešti kometų ar meteoritų.

Taip pat skaitykite

• Biogenezė

Šaltiniai

Vikižodynas