‘Az élet eredete.’ kategória archívuma

Az élet meghatározása a tudomány számára sem egyszerű dolog. Az egyes definíciók a fiziológiai (légzés, táplálkozás, szaporodás stb…), az anyagcserén alapuló (behatárolt testek, amelyek anyagot cserélnek a környezetükkel, anélkül, hogy saját tulajdonságaik megváltoznának) vagy biokémiai (nukleinsav-molekulákba kódolt átörökítési információkat tartalmaz).
Felmerül azonban a szaporodás problémája, hiszen a hibrid állatok, pl. az öszvér is él, de szaporodásra képtelen, azonban pl. egy nátrium-klorid kristály reprodukálódik, mégis igen kevesen tartják élőlénynek.

Az élet eredetének elmélete koronként változik. Ahogy az emberiség egyre többet képes érzékelni a világból, úgy módosulnak a teóriák. Az ókorban úgy tartották, hogy a romló húsból születnek a férgek, Egyiptomban a nílusi iszap teremtményeinek hitték a békákat és a krokodilokat, az egereket pedig az emberi veríték és a gabona közös szülötteinek. A múlt századig tartotta magát az ősnemzés, és a vitális erő által ’tojássá’ olvasztott élettelen molekulák elmélete is.

1864-ben Louis Pasteur bebizonyította, hogy az ősnemzés teóriája nem helytálló, mivel a hermetikusan lezárt, steril lombikban nem indult meg az élet, azonban a kinyitott lombik tartalma néhány óra alatt bomlásnak indult. A bomláshoz tehát szükséges a légkörben élő élőlények, a mikrobák jelenléte. A mikrobák eredete újabb kérdéseket vetett fel, amit a molekulák, a sejtek és a fehérjék vizsgálata követett.
A DNS (dezoxiribonukleinsav) molekula csavarodó, kettős spirálja tartalmazza a szaporodáshoz szükséges információt. A DNS-vegyület összetevői az adenin, a guanin, a timin és a citozin. Minden, ami a Földön élőnek számít, ugyanezekből az elemekből épül fel.
Az élőlények szerves molekulákból állnak, melyek megjelenéséhez oxigénre, hidrogénre, nitrogénre és szénre volt szükség.

1953-ban Stanley Miller elvégzett egy kísérletet. Egy lombikba metán, ammónia, hidrogén és vízpára keverékét, azaz az őslégkör összetevőit elegyítette, felmelegítette, majd egy héten keresztül az ős-Föld viharait szimulálta elektromos ívfény kisüléseivel. A létrejövő vegyületek között talált egyszerű szerves anyagokat, ciánhidrogénsavat, formaldehidet és olyan aminosavakat, mint a fehérjék felépítésében résztvevő glicin és az alanin. Ezzel bebizonyosodott, hogy az őslégkör gázaiból bizonyos feltételek megléte mellett szerves molekulák jöhettek létre.

Később más tudósok is folytattak hasonló kísérleteket, amik arra mutattak, hogy a széndioxid aránya a metánhoz képest sokkal jelentősebb volt, mint ahogy Miller feltételezte. Ez az oxidálódó gáz szinte lehetetlenné teszi a szerves molekulák létrejöttét, így a tudomány az élet Földön kívüli eredete felé fordult.

A pánspermia elmélete, azaz a szerves molekulák egyik bolygóról a másikra történő átvitele egy XX. századi vegyész, Svante Arrhenius nevéhez fűződik. Az űrben kimutatott ciánhidrogén, ammónia és formaldehid arra a következtetésre juttatta a csillagászokat, hogy ezek a molekulák az űrből érkezhettek a Földre, a folyamatosan érkező meteoritok segítségével.

Az 1969-ben Ausztráliában becsapódott murchisoni meteorit, több mint 400 szerves vegyületet tartalmaz. Minden évben száz tonna 100 grammosnál nagyobb, és húszezer tonna mikroszkopikus méretű meteorit hullik a Földre, és valószínűleg az ős-Földet elérő meteoritok száma ennél jóval több lehetett. A Föld pályája során bolygóközi porfelhőkön (aszteroidák, kisbolygók törmelékei) is áthalad, amelyek nagy mennyiségben széntartalmú részecskéket tartalmaznak.

Az üstökösök, amikor a Nap közelében haladnak el, gázokat és port hagynak maguk után, amik szintén elérhetik a Földet. A híres Halley-üstökös a feltételezés szerint egyharmad részben szénhidrogén típusú szerves molekulákból áll.
Egy újabb elmélet szerint a víz és a szén jelenléte is becsapódó üstökösöknek köszönhető, ám sokan másfelé keresgélnek. Az óceánok mélyén kialakuló feltételek, a hévforrások, a nitrogén, a szén, a légkörinél 2-300-szor nagyobb nyomás, és a 300 C fok körüli hőmérséklet kedvezőek voltak az első mikroorganizmusok fejlődéséhez.

A légkör, a világűr és az óceánok mélye tehát egyaránt alkalmas lehetett arra, hogy az élet kialakuljon. A legrégebbi kövületek, a 3,5 milliárd éves különféle baktériumok és Stromatolitok (ősalgák), azaz az élet ennél korábban keletkezett a kb. 5 milliárd éves Földön.

Az utóbbi időben a DNS és az RNS (ribonukleinsav) tanulmányozása került előtérbe. A helyzetet bonyolítja, hogy a fehérjék másolásához szükséges DNS és az RNS előállításához szintén fehérjék kellenek.
Az átöröklés fő hordozója a stabilabb DNS, de feltételezik, hogy az RNS volt az, amelyik első genetikai rendszerként létrejött. Az ős-RNS-vegyület alapvető tulajdonsága lehetett, hogy fehérjék segítsége nélkül reprodukálódott. Ha ez a kérdés tisztázódik, még akkor is felmerül az a probléma, hogy hogyan tudott RNS molekulákat adni a biogén elegy. Egyes tudósok szerint az RNS nem egy még egyszerűbb elődtől származik, hanem önmaga lemásolásakor hibákat vétve létrehozta az élet változatosságát.


Kategória