CHEMOSYNTHETISCHE THEORIE: HET ONTSTAAN ​​VAN LEVEN OP AARDE - WETENSCHAP - 2026

De chemosynthetische theorie , ook wel de biosynthetische theorie of de fysicochemische theorie van de oorsprong van leven genoemd, is gebaseerd op de hypothese dat het leven op onze planeet is ontstaan ​​uit de groepering (synthese) van zeer primitieve moleculen in de oorsprong van de tijd. en die werden complexer totdat de eerste cellen werden gevormd.

Deze theorie werd bijna tegelijkertijd ontwikkeld - tussen 1924 en 1928 -, maar afzonderlijk door de wetenschappers Alexander I.Oparin (Russische biochemicus) en John BS Haldane (Engelse bioloog), die de oerknaltheorie bevestigden en de theorie van spontane generatie, een heersend geloof sinds de oudheid.

Onder de bijdragen aan het werk van deze twee wetenschappers valt de deelname van de Mexicaanse apotheker Alfonso Luis Herrera op, die onderzoek deed naar de oorsprong en evolutie van het leven op aarde en die wordt beschouwd als de maker van plasmogenie, een wetenschap die bestudeert de oorsprong van protoplasma, dat wil zeggen de oorsprong van leven.

Zijn studies werden in het buitenland gepubliceerd en dienden als basis voor Oparin en Haldane om hun theorie te ontwikkelen, die ook werd gevoed door geologische, paleontologische en biochemische studies.

Momenteel wordt de chemosynthetische theorie het meest geaccepteerd door wetenschappers. Daarin wordt de oorsprong van het leven verklaard vanuit de chemische evolutie en fysische verschijnselen van materie.

Chemosynthetische theorie: hoe is leven op aarde ontstaan?

Volgens de Big Bang-theorie is de aarde ongeveer 5 miljard jaar geleden ontstaan ​​uit een wolk waterstofgas. Tegelijkertijd ontstonden de zon en de andere planeten van het zonnestelsel.

In het begin was de temperatuur van de aarde extreem hoog, maar beetje bij beetje koelde het af en begonnen zich primitieve oceanen te vormen.

De sfeer was toen heel anders dan nu. Waterdamp, methaan, ammoniak, kooldioxide en waterstof voerden de boventoon.

In tegenstelling tot wat er tegenwoordig gebeurt, was er in die beginfase geen ozonlaag, dus alle soorten straling bereikten het aardoppervlak, inclusief ultraviolette en infrarode stralen.

Daarnaast werd er veel energie geproduceerd door constante vulkaanuitbarstingen, bliksem en bliksem.

Eerste organische verbindingen

In dit scenario is het heel goed mogelijk dat de eerste organische verbindingen in deze primitieve oceanen, waaronder koolhydraten, lipiden en sommige aminozuren, keer op keer zijn gevormd en vernietigd totdat ze uiteindelijk enige stabiliteit vonden om te evolueren.

Gedurende miljoenen jaren hebben deze stoffen zich chemisch met elkaar gecombineerd, waarbij ze steeds complexere stoffen vormden die werden begrensd door een membraan.

Protobionts

Oparin noemde deze stoffen protobionten. Hun bestaan ​​duurde miljoenen jaren en met het verstrijken van de tijd verwierven ze kenmerken van levende wezens door functies uit te voeren zoals voeding en uitscheiding. Ze begonnen zich ook te vermenigvuldigen, wat de verschijning van nucleïnezuren inhield die de genetische informatie droegen.

Evolutionair gingen protobionten vooraf aan de eerste eenvoudige en ongecompliceerde cellen die duizenden jaren later verschenen. Er wordt aangenomen dat de eerste levende wezens die op aarde verschenen erg op bacteriën leken.

Deze uiterst eenvoudige oerwezens evolueerden en werden complexer totdat ze meercellige organismen werden.

Miller en Urey's bijdrage

In 1953 probeerden de Amerikaanse chemici Stanley L. Miller en Harold Clayton Urey in een laboratorium de condities te reproduceren die door Oparin en Haldane in hun theorie werden voorgesteld. Miller en Urey creëerden een apparaat waarin ze de omstandigheden van de primitieve aarde reproduceerden die door de chemosynthetische theorie werden gevormd.

Het apparaat bestond uit meerdere met elkaar verbonden containers. Om de omstandigheden van de vroege atmosfeer van de aarde na te bootsen, plaatsten deze wetenschappers twee elektroden, water, methaan, ammoniak en waterstof, in de containers.

Met behulp van de elektroden produceerden ze elektrische ontladingen die vonken veroorzaakten die vergelijkbaar waren met die van bliksem.

Het water dat de primitieve oceanen simuleerde, werd aan de kook gebracht. Er werd een veelvoud aan anorganische moleculen in geïntroduceerd waaruit eenvoudige en eenvoudige levende wezens moesten worden gevormd.

Het experiment duurde enkele weken, waarna de wetenschappers merkten dat er zich stoffen hadden opgehoopt in het water en op de wanden van de containers.

Bij het analyseren realiseerden Miller en Urey zich dat het verschillende organische verbindingen waren, waaronder vier verschillende aminozuren, die betrokken zijn bij de vorming van eiwitten.

Met hun experiment konden Amerikaanse wetenschappers verifiëren dat organische verbindingen werden gevormd uit anorganische verbindingen.

Op deze manier openden ze de weg om aan te tonen dat pre-biologische evolutie, zoals voorgesteld door Oparin en Haldane, mogelijk was.

Sindsdien zijn experimenten uitgevoerd vergelijkbaar met die van Miller en Urey, maar met verschillende hoeveelheden en soorten gassen. Ook zijn in sommige experimenten verschillende energiebronnen gebruikt, zoals infrarood en ultraviolette straling.

De meeste van deze experimenten leverden een grote diversiteit aan organische verbindingen op die deel uitmaken van levende wezens.

Op deze manier is de chemosynthetische theorie gedeeltelijk bewezen.

Beperkingen voor testen

De experimenten die zijn uitgevoerd om de chemosynthetische theorie te verifiëren, hebben aangetoond dat het haalbaar is dat de oorsprong van leven precies zo was als Oparin en Haldane het uitdrukten. Dat dit in miljarden jaren is gebeurd, kan echter niet worden genegeerd.

Vanwege deze lange periode, die het proces van het ontstaan ​​van leven op aarde omvatte, is het onmogelijk om het in zijn geheel en getrouw te reproduceren in laboratoria.

Het obstakel van de tijd heeft wetenschappers voor een moeilijk scenario geplaatst, omdat het misschien nooit mogelijk zal zijn om precies te weten hoe de eerste organismen die op de planeet leefden, werden gevormd.

Ondanks dit nadeel heeft de chemosynthetische theorie het mogelijk gemaakt om een ​​beeld te schetsen dat vrij dicht in de buurt komt van wat mogelijk het ontstaan ​​van het leven op aarde is geweest.

Thema's van belang

Theorieën over de oorsprong van het leven.

Creationisme.

Panspermia.

Oparin-Haldane-theorie.

Theorie van spontane generatie.

Referenties

1. Paula Andrea Giraldo. Chemosynthetische theorie van het ontstaan ​​van leven. Opgehaald van es.calameo.com.
2. Fysisch-chemische theorie van het ontstaan ​​van leven. Opgehaald van academia.edu.