Ku lindi jeta në tokë? Si u shfaq jeta në tokë. Ju pëlqeu materiali? abonohuni në buletinin tonë të emailit

Problem origjinën e jetës në Tokë prej kohësh ka interesuar dhe shqetësuar njerëzit. Ekzistojnë disa hipoteza për origjinën e jetës në planetin tonë:

jeta u krijua nga Zoti;
jeta në Tokë u soll nga jashtë;
gjallesat në planet janë krijuar në mënyrë të përsëritur spontanisht nga gjallesat jo të gjalla;
jeta ka ekzistuar gjithmonë;
jeta lindi si pasojë e revolucionit biokimik.

E gjithë shumëllojshmëria e hipotezave të ndryshme zbret në dy këndvështrime reciprokisht ekskluzive. Përkrahësit e teorisë së biogjenezës besonin se të gjitha gjallesat vijnë vetëm nga gjallesat. Kundërshtarët e tyre mbronin teorinë e abiogjenezës - ata besonin se origjina e gjallesave nga gjallesat jo të gjalla ishte e mundur.

Shumë shkencëtarë supozuan mundësinë e gjenerimit spontan të jetës. Pamundësia e gjenerimit spontan të jetës u vërtetua nga Louis Pasteur.

Faza e dytë është formimi i proteinave, yndyrave, karbohidrateve dhe acideve nukleike nga komponime të thjeshta organike në ujërat e oqeanit primar. Molekulat e izoluara të këtyre përbërjeve u përqendruan dhe formuan koacervate, duke vepruar si sisteme të hapura të afta për të shkëmbyer substanca me mjedisin dhe për të rritur.

Faza e tretë - si rezultat i ndërveprimit të koacervateve me acidet nukleike, u formuan qeniet e para të gjalla - probiontë, të afta, përveç rritjes dhe metabolizmit, të vetë-riprodhimit.

Udhëzimet

Për momentin, teoria biokimike e origjinës së jetës konsiderohet e pranuar. Ajo u zhvillua nga shkencëtari sovjetik Alexander Oparin në 1924. Në përputhje me këtë teori, shfaqja dhe zhvillimi i mëtejshëm i gjallesave është i pamundur pa një evolucion të mëparshëm të gjatë kimik, i cili konsiston në shfaqjen dhe zhvillimin e molekulave organike.

Rreth 4 miliardë vjet më parë, Toka kishte tashmë një kore të ngurtë dhe një atmosferë dukshëm të ndryshme nga ajo e tanishme, praktikisht nuk kishte oksigjen në të, por kishte një bollëk hidrogjeni, metani, azoti dhe avulli uji. Mungesa e oksigjenit, pa të cilin nuk mund të imagjinohet jeta moderne, ishte një bekim në fazën e parë të evolucionit kimik, pasi oksigjeni është një agjent i fortë oksidues dhe me një sasi të madhe të tij, molekulat organike thjesht nuk mund të formoheshin.

Pasi Toka u ftoh mjaftueshëm, në atmosferën e saj filluan të ndodhin procese të sintezës së molekulave organike, dhe këto procese u zhvilluan në mënyrë abiogjene, domethënë, sinteza nuk ndodhi me ndihmën e, e cila ende nuk ekzistonte, por falë reaksioneve të rastësishme. mes atyre kimike. Energjia për sintezë sigurohej nga rrufeja, rrezatimi kozmik dhe, para së gjithash, rrezatimi i fortë ultravjollcë nga Dielli. Mundësia e sintezës abiogjenike është vërtetuar plotësisht, pasi mund të përsëritet lehtësisht në laborator, përveç kësaj, tani vërehet gjatë aktivitetit vullkanik.

Gradualisht, temperatura e atmosferës parësore ra, disa substanca filluan të kalojnë nga një gjendje e gaztë në një gjendje të lëngshme, filluan shirat dhe u formuan oqeanet e para, të ngopura me përbërje të thjeshta organike, të cilat filluan të ndërveprojnë në mënyrë aktive, duke krijuar komponime gjithnjë e më komplekse. .

Në vitin 1986, u formulua teoria e botës së ARN-së, sipas së cilës përbërjet e para të afta për të riprodhuar molekula të ngjashme ishin molekulat e acidit ribonukleik. Molekulat e ARN-së nuk mund të quhen organizma të gjallë, pasi ato nuk kishin një guaskë që i ndante nga mjedisi.

Supozohet se predhat u shfaqën në ARN-të e para kur ato ranë rastësisht në sfera të acideve yndyrore. Brenda predhave u bënë të mundura procese komplekse metabolike biokimike. Në procesin e evolucionit, mbetën komponime më të qëndrueshme dhe përfundimisht u shfaqën organizmat e parë të gjallë më të thjeshtë.

Ekzistojnë disa teori të tjera rreth origjinës së jetës në Tokë:
- teoria e gjenerimit spontan të jetës është e njohur që nga kohërat e lashta, supozohej se organizmat e gjallë shfaqen rastësisht nga lënda e pajetë, për shembull, mizat nga mishi i kalbur, zogjtë nga gjethet, etj.;
- teoria e kreacionizmit thotë se qeniet e gjalla janë krijuar nga një supermendje - një qytetërim alien, Zoti, një ide absolute;
- ekziston një teori sipas së cilës jeta është sjellë në planetin tonë nga hapësira, por kjo teori thjesht e transferon origjinën e jetës në një vend tjetër dhe nuk shpjegon mekanizmin e saj.

Video mbi temën

Universi përbëhet nga një mori galaktikash dhe yjesh me sisteme planetare që mund të jenë mjaft të përshtatshme për ekzistencën e organizmave. A do të thotë kjo se një shkëndijë e materies së gjallë mund të ishte ndezur jashtë sistemit diellor, pas së cilës ajo u soll në planetin Tokë? Pyetjet në lidhje me origjinën e jetës kanë qenë shqetësuese për disa breza shkencëtarësh.

Udhëzimet

Disa vite më parë, shtypi amerikan raportoi se një grup shkencëtarësh nga Universiteti i Kopenhagës kishin zbuluar se jeta u shfaq në Univers rreth 13 miliardë vjet më parë, domethënë pothuajse menjëherë pas Big Bengut hipotetik. Fizikanët kanë studiuar me kujdes galaktikat e largëta, rrezatimi i dritës nga i cili mbart informacion për këtë kohë të largët. Megjithatë, jo të gjithë ekspertët i konsiderojnë të justifikuara përfundimet e shkencëtarëve evropianë.

Para zbulimit të bujshëm të fizikanëve nga Kopenhaga, besohej se format më të thjeshta të jetës mund të kishin lindur në hapësirën e Universit relativisht kohët e fundit - tre deri në katër miliardë vjet më parë. Por edhe kjo distancë kohore duket gjigante për njeriun modern, edhe nëse marrim parasysh se planeti Tokë është formuar rreth 4.5 miliardë vjet më parë.

Në atë epokë të largët, në strukturën e universit ishin shfaqur tashmë elementë të rëndë kimikë, të cilët nuk ishin të pranishëm në momentin e lindjes së Universit. Baza për jetën e ardhshme, sipas përfundimeve të mëparshme, mund të ishin vetëm reaksionet termonukleare që ndodhën në thellësitë e yjeve të parë. U deshën disa miliarda vjet për t'i nisur ato.

Por për studiuesit modernë, nuk është me interes vetëm mosha e mundshme e ekzistencës së jetës, por edhe vendi nga e ka origjinën. Studiuesit modernë në këtë drejtim ndahen në dy kampe. Disa shkencëtarë argumentojnë se jeta është një fenomen unik në Univers. Dhe filloi në Tokë, kushtet e së cilës ishin optimale për formimin e sistemeve më të thjeshta të proteinave që dolën nga "supa" e lashtë kimike.

Ka nga ata që besojnë se format themelore të jetës janë të shpërndara në të gjithë universin e gjerë. Duke udhëtuar me trupa kozmikë, mikroorganizmat, të cilët përafërsisht mund të quhen "protolife", arritën në planetin Tokë. Në këtë cep të sistemit diellor, ekzistonin kushte që lejonin mikroorganizmat të zhvilloheshin në forma më komplekse të jetës. Këto procese të evolucionit të materies së gjallë zgjatën për miliarda vjet.

Sido që të jetë, shkencëtarët e konsiderojnë shfaqjen e jetës në shkallën e Universit jo një proces të rastësishëm, por natyror. Që nga formimi i saj, materia ka evoluar vazhdimisht nga forma të thjeshta në komplekse. Atomet dhe molekulat u bashkuan ngadalë në materie, u ngritën objekte hapësinore të vogla dhe shumë të mëdha. Logjika e zhvillimit të materies, e cila ende nuk është plotësisht e përshtatshme për shpjegimin materialist, ka çuar në ndërlikimin e materies dhe shfaqjen e strukturave të ndërlikuara nga "blloqet e para ndërtuese" të jetës - aminoacidet.

Procesi i drejtpërdrejtë i origjinës dhe formimit të jetës në Univers mbetet një mister për shkencëtarët edhe sot e kësaj dite. Sot mund të flasim vetëm për supozime pak a shumë të drejta që kërkojnë verifikim të kujdesshëm. Një ndihmë e rëndësishme në këtë mund të ofrohet nga studimet e të ashtuquajturit rrezatim kozmik të sfondit mikrovalor, i cili mbart informacionin fillestar për rrjedhën e evolucionit të materies, i cili zgjati miliarda vjet.

Video mbi temën

Burimet:

• Misteri i madh i jetës në 2019

Sigurisht që njerëzit nuk janë vetëm në Univers. Thjesht njerëzimi nuk është ende gati të pranojë faktin e ekzistencës së jetës inteligjente jashtë sistemit diellor. Egoizmi dhe pamja e zakonshme e botës na pengojnë të shohim atë që fshihet nga syri i mprehtë në rrëmujën e përditshme.

Është e rrallë që një person të mos ketë menduar nëse ka jetë tjetër në Univers përveç jetës tokësore. Do të ishte naive dhe madje egoiste të besosh se vetëm planeti Tokë ka jetë inteligjente. Faktet e shfaqjes së UFO-ve në pjesë të ndryshme të botës, dorëshkrimet historike, gërmimet arkeologjike tregojnë se njerëzit nuk janë vetëm në Univers. Për më tepër, ka "kontaktorë" që komunikojnë me përfaqësues të qytetërimeve të tjera. Të paktën kështu pretendojnë.

Standard i dyfishtë

Fatkeqësisht, shumica e zbulimeve të bëra nën kujdesin e qeverisë klasifikohen si "Top Sekret", i cili fsheh nga njerëzit e zakonshëm shumë fakte për praninë e formave të tjera të jetës në Univers. Për shembull, disa mijëra fotografi të marra nga sipërfaqja e Marsit, që tregojnë kanale, ndërtesa të pazakonta dhe piramida, janë zhdukur.

Ju mund të flisni për një kohë të gjatë për jetën e mundshme brenda sistemit diellor dhe më gjerë, por bota shkencore ka nevojë për prova që mund të preken dhe shihen.

Zbulimi i fundit interesant

Për disa breza tani, shkencëtarët janë përpjekur të gjejnë prova të ekzistencës së jetës inteligjente në Univers. Kohët e fundit u zhvillua një takim tjetër i Shoqatës Astronomike Amerikane, gjatë të cilit u njoftua një ngjarje e rëndësishme: duke përdorur pajisjet e Observatorit Kepler, u bë e mundur zbulimi i një planeti që është shumë i ngjashëm me Tokën si në parametrat ashtu edhe në pozicionin astronomik.

Do të duket, çfarë nuk shkon me këtë? Rezulton se atmosfera e planetit të zbuluar ka re të formuara nga uji! Natyrisht, prania e reve nuk do të thotë asgjë nëse marrim parasysh çështjen e pranisë së jetës në planet. Edhe pse tridhjetë vjet më parë shkencëtarët siguruan se prania e ujit në planet do të thoshte se kishte jetë në të. Retë janë dëshmi e drejtpërdrejtë e pranisë së ujit.

Edhe pse prej kohësh dihet se edhe Venusi ka re, ato përbëhen nga acid sulfurik. Në kushte të tilla, jeta nuk mund të zhvillohet në sipërfaqen e planetit.

Për t'iu përgjigjur një numri pyetjesh, shkencëtarët nën kujdesin e NASA-s vendosën të dërgojnë një satelit në vitin 2017 që do të udhëtojë përtej sistemit diellor. Ai do të duhet të gjejë prova të jetës inteligjente përtej kufijve të saj.

Apo ndoshta ia vlen të shikoni jashtë Tokës?

Sipas shumë studiuesve, Toka jonë vizitohet periodikisht nga përfaqësues të qytetërimeve të tjera. Ishin ata që lanë katakombet e Kerçit, kode nëntokësore nën malet Ural, në Peru, në Antarktidë, të cilat përdoren edhe sot. Ato janë shkruar shumë mirë në librat e G. Sidorov "Analiza kronologjike-ezoterike e zhvillimit të qytetërimit njerëzor". Në faqet e tij ka shumë fakte që konfirmojnë praninë e jetës inteligjente jashtë sistemit diellor.

Deri më tani, ekspertët nuk mund t'i përgjigjen pyetjes se si u ndërtuan piramidat në Egjipt, Meksikë dhe Peru. Është mjaft e arsyeshme të supozohet se ato janë ngritur nga përfaqësues

Është e vështirë të gjesh një person që nuk do të pyeste veten se si filloi jeta në Tokë. Ka plot ide për këtë çështje, nga Bibla dhe Darvini e deri te teoria moderne e evolucionit, e cila vazhdimisht po pëson ndryshime në përputhje me zbulimet e fundit të shkencëtarëve.

Natyrisht, të gjithë kanë dëgjuar për dinosaurët, i kanë parë ata në filma dhe muze, dhe pak njerëz e kundërshtojnë ekzistencën e tyre historike.

Ndonëse deri në vitin 1842, njerëzimi as nuk e kuptoi se eshtrat e kafshëve gjigante të gjetura në vende të ndryshme të planetit i përkisnin të njëjtit lloj, duke i quajtur "dragonë" ose duke ia atribuar mbetjet titanëve që luftuan në Luftën e Trojës. U desh njohuria e shkencëtarëve që krahasuan të dhënat dhe i dhanë emrin mbetjeve të çuditshme: dinosaurët. Dhe sot e dimë shumë mirë se si dukeshin këto hardhuca gjigante, të zhdukura miliona vjet më parë, shumë nga speciet e tyre janë përshkruar dhe çdo fëmijë e di se kush janë.

Fakti që këta zvarranikë gjigantë u shfaqën në Tokë 225-250 milion vjet më parë dhe u zhdukën plotësisht afërsisht 66 milion vjet përpara kronologjisë sonë, nuk trondit shumicën e njerëzve të zakonshëm që nuk janë të interesuar për detajet e shkencës. Natyrisht, ne kujtojmë edhe krokodilët e lidhur me dinosaurët, të cilët e gjurmojnë origjinën e tyre si specie 83 milionë vjet më parë dhe kanë arritur të mbijetojnë që nga ajo kohë e lashtë. Por të gjithë këta numra rrallë lidhen në mendjet tona në një shkallë.

Sa vjeç është njerëzimi?

Jo shumë njerëz e dinë moshën e species moderne Homo Sapiens, që do të thotë homo sapiens, të cilën shkencëtarët e vlerësojnë në vetëm 200 mijë vjet. Domethënë, mosha e njerëzimit si specie është 1250 herë më e vogël se mosha e klasës së zvarranikëve, të cilës i përkisnin dinosaurët.

Është e nevojshme t'i përshtatim këto të dhëna në ndërgjegje dhe t'i organizojmë nëse duam të kuptojmë se si fillimisht u shfaq jeta në planetin tonë. Dhe nga vijnë vetë njerëzit që përpiqen ta kuptojnë këtë jetë sot?

Sot, materialet sekrete të shkencëtarëve janë bërë të disponueshme për publikun. Historia tronditëse e eksperimenteve të viteve të fundit që kanë rishkruar teorinë e evolucionit dhe kanë hedhur dritë mbi mënyrën se si filloi jeta në planetin tonë, ka hedhur në erë dogmat e dekadave të vendosura. Sekretet e gjenetikës, zakonisht të arritshme vetëm për një rreth të ngushtë "inicues", i dhanë një përgjigje të qartë supozimit të Darvinit.

Lloji Homo Sapiens (njeri i arsyeshëm) është vetëm 200 mijë vjet i vjetër. Dhe planeti ynë është 4.5 miliardë!

Materiale sekrete

Vetëm disa shekuj më parë, ide të tilla mund të kishin nënkuptuar ekzekutimin në rrezik. Giordano Bruno u dogj për herezi pak më shumë se 400 vjet më parë, në shkurt 1600. Por sot, kërkimet nëntokësore të pionierëve të guximshëm janë bërë njohuri publike.

Edhe 50 vjet më parë, baballarët, nga injoranca, rritën shpesh fëmijët e burrave të tjerë, madje edhe vetë nëna nuk e dinte gjithmonë të vërtetën. Sot, vendosja e atësisë është një analizë rutinë. Secili prej nesh mund të urdhërojë një test të ADN-së dhe të zbulojë se cilët ishin paraardhësit e tij, gjaku i të cilëve rrjedh në venat e tij. Gjurma e brezave është ngulitur përgjithmonë në kodin gjenetik.

Është ky kod që përmban përgjigjen e pyetjes më të zjarrtë që pushton mendjet e njerëzimit: si filloi jeta?

Dosjet sekrete të shkencëtarëve zbulojnë historinë e kërkimit për të gjetur përgjigjen e vetme të vërtetë. Kjo është një histori e këmbënguljes, këmbënguljes dhe krijimtarisë së mahnitshme, që mbulon zbulimet më të mëdha të shkencës moderne.

Në kërkimin e tyre për të kuptuar se si filloi jeta, njerëzit janë nisur të eksplorojnë qoshet më të largëta të planetit. Gjatë këtij kërkimi, disa shkencëtarë u etiketuan "përbindësh" për eksperimentet e tyre, ndërsa të tjerëve iu desh t'i kryenin ato nën vëzhgimin e ngushtë të një regjimi totalitar.

Si filloi jeta në Tokë?

Kjo është ndoshta më e vështira nga të gjitha pyetjet ekzistuese. Për mijëra vjet, shumica dërrmuese e njerëzve e shpjeguan këtë me një tezë - "jeta u krijua nga perënditë". Shpjegimet e tjera ishin thjesht të paimagjinueshme. Por me kalimin e kohës situata ndryshoi. Gjatë gjithë shekullit të kaluar, shkencëtarët janë përpjekur të kuptojnë saktësisht se si lindi jeta e parë në planet, shkruan Michael Marshall për BBC.

Shumica e shkencëtarëve modernë që studiojnë origjinën e jetës janë të sigurt se po ecin në drejtimin e duhur - dhe eksperimentet që po kryhen vetëm sa e përforcojnë besimin e tyre. Zbulimet e Njutonit nga gjenetika e rishkruajnë librin e dijes nga faqja e parë në të fundit.

• Jo shumë kohë më parë, shkencëtarët zbuluan paraardhësin më të vjetër të njeriut që jetoi në planet afërsisht 540 milionë vjet më parë. Është nga kjo "çantë dhëmbësh" që kanë origjinën të gjithë vertebrorët, besojnë studiuesit. Madhësia e paraardhësit të përbashkët ishte vetëm një milimetër.
• Studiuesit modernë madje kanë arritur të krijojnë organizmin e parë gjysmë sintetik me ndryshime thelbësore në ADN. Tashmë jemi shumë afër sintezës së proteinave të reja, pra jetës krejtësisht artificiale. Në vetëm disa shekuj, njerëzimi ka arritur të zotërojë krijimin e një lloji të ri të organizmave të gjallë.
• Jo vetëm që krijojmë organizma të rinj, por gjithashtu redaktojmë me siguri ato ekzistuese. Shkencëtarët madje kanë krijuar "softuer" që u lejon atyre të modifikojnë një zinxhir të ADN-së duke përdorur mjete celulare. Nga rruga, vetëm 1% e ADN-së mbart informacion gjenetik, besojnë studiuesit. Për çfarë nevojitet 99% tjetër?
• ADN-ja është aq e gjithanshme sa mund të ruajë informacione si një hard disk. Ata kishin regjistruar tashmë një film në ADN dhe ishin në gjendje ta shkarkonin informacionin pa probleme, ashtu siç merrnin skedarë nga një disketë.

E konsideroni veten një person të arsimuar dhe modern? Atëherë ju thjesht duhet ta dini këtë.

Edhe pse zbulimi i ADN-së daton në vitin 1869, vetëm në vitin 1986 kjo njohuri u përdor për herë të parë në shkencën e mjekësisë ligjore.

Këtu është historia e origjinës së jetës në Tokë

Jeta është e vjetër. Dinozaurët janë ndoshta më të famshmit nga të gjitha krijesat e zhdukura, por ata gjithashtu u shfaqën vetëm 250 milionë vjet më parë. Jeta e parë në planet filloi shumë më herët.

Fosilet më të vjetra vlerësohen të jenë rreth 3.5 miliardë vjet të vjetra. Me fjalë të tjera, ata janë 14 herë më të vjetër se dinosaurët e parë!

Megjithatë, ky nuk është kufiri. Për shembull, në gusht 2016, u gjetën baktere fosile që janë 3.7 miliardë vjet të vjetra. Kjo është 15 mijë herë më e vjetër se dinosaurët!

Vetë Toka nuk është shumë më e vjetër se këto baktere - planeti ynë më në fund u formua rreth 4.5 miliardë vjet më parë. Kjo do të thotë, jeta e parë në Tokë u ngrit mjaft "shpejt" pas rreth 800 milion vjetësh, bakteret ekzistonin në planet - organizma të gjallë, të cilët, sipas shkencëtarëve, arritën të bëhen më komplekse me kalimin e kohës dhe krijuan së pari organizmat e thjeshtë; oqeanit, dhe në fund -fundet, dhe vetë racës njerëzore.

Një raport i fundit nga Kanadaja konfirmon këto të dhëna: bakteret më të vjetra vlerësohet të jenë midis 3770 dhe 4300 miliardë vjet të vjetra. Kjo do të thotë, jeta në planetin tonë, me shumë mundësi, lindi "disa" 200 milion vjet pas formimit të saj. Mikroorganizmat e gjetura jetonin në hekur. Mbetjet e tyre u gjetën në shkëmbinj kuarci.

Nëse supozojmë se jeta ka origjinën në Tokë - gjë që tingëllon e arsyeshme, duke pasur parasysh se nuk e kemi gjetur ende në trupa të tjerë kozmikë, as në planetë të tjerë, as në fragmente meteorësh të sjellë nga hapësira - atëherë kjo duhet të kishte ndodhur në atë periudhë kohore. që përfshin miliarda vjet nga koha kur planeti u formua përfundimisht dhe datës së fosileve të gjetura sot.

Pra, duke ngushtuar periudhën kohore të interesit për ne, bazuar në hulumtimet më të fundit, mund të supozojmë se si ishte saktësisht jeta e parë në Tokë.

Shkencëtarët kanë rikrijuar pamjen e gjigantëve prehistorikë duke përdorur skelete të gjetura gjatë gërmimeve.

Çdo organizëm i gjallë përbëhet nga qeliza (dhe ju gjithashtu)

Në shekullin e 19-të, biologët zbuluan se të gjithë organizmat e gjallë përbëhen nga "qeliza" - grumbuj të vegjël lëndësh organike të formave dhe madhësive të ndryshme.

Qelizat u zbuluan për herë të parë në shekullin e 17-të, njëkohësisht me shpikjen e mikroskopëve relativisht të fuqishëm, por vetëm një shekull e gjysmë më vonë shkencëtarët arritën në një përfundim të përbashkët: qelizat janë baza e gjithë jetës në planet.

Sigurisht, në pamje, një person nuk duket as si peshk, as dinosaur, por thjesht duhet të shikoni në një mikroskop për t'u siguruar që njerëzit përbëhen nga pothuajse të njëjtat qeliza si përfaqësuesit e botës shtazore. Për më tepër, të njëjtat qeliza qëndrojnë në themel të bimëve dhe kërpudhave.

Të gjithë organizmat përbëhen nga qeliza, duke përfshirë edhe ju.

Forma më e madhe e jetës janë bakteret njëqelizore.

Sot, format më të shumta të jetës mund të quhen me siguri mikroorganizma, secila prej të cilave përbëhet nga vetëm një qelizë e vetme.

Lloji më i famshëm i një jete të tillë janë bakteret, të cilat jetojnë kudo në glob.

Në prill 2016, shkencëtarët prezantuan një version të përditësuar të "pemës së jetës": një lloj peme familjare për çdo specie të organizmave të gjallë. Shumica dërrmuese e "degëve" të kësaj peme janë të zëna nga bakteret. Për më tepër, forma e pemës sugjeron se paraardhësi i gjithë jetës në Tokë ishte një bakter. Me fjalë të tjera, i gjithë diversiteti i organizmave të gjallë (përfshirë ju) erdhi nga një bakter i vetëm.

Kështu, ne mund t'i qasemi më saktë çështjes së origjinës së jetës. Për të rikrijuar atë qelizë të parë, është e nevojshme të rikrijohen sa më saktë që të jetë e mundur kushtet që mbretëruan në planet më shumë se 3.5 miliardë vjet më parë.

Pra, sa e vështirë është?

Bakteret njëqelizore janë forma më e zakonshme e jetës në Tokë.

Fillimi i eksperimenteve

Për shumë shekuj, pyetja "ku filloi jeta?" pothuajse kurrë nuk e pyeti seriozisht. Në fund të fundit, siç e kujtuam tashmë në fillim, përgjigja dihej: jeta u krijua nga Krijuesi.

Deri në shekullin e 19-të, shumica e njerëzve besonin në "vitalizëm". Kjo doktrinë bazohet në idenë se të gjitha qeniet e gjalla janë të pajisura me një fuqi të veçantë, të mbinatyrshme që i dallon ato nga objektet e pajetë.

Idetë e vitalizmit shpesh mbivendosen me postulatet fetare. Bibla thotë se Perëndia përdori "frymën e jetës" për të ringjallur njerëzit e parë dhe se shpirti i pavdekshëm është një nga manifestimet e vitalizmit.

Por ka një problem. Idetë e vitalizmit janë thelbësisht të gabuara.

Nga fillimi i shekullit të 19-të, shkencëtarët kishin zbuluar disa substanca që gjendeshin ekskluzivisht në qeniet e gjalla. Një nga këto substanca ishte ureja, e përmbajtur në urinë dhe u mor në 1799.

Ky zbulim, megjithatë, nuk kundërshtoi konceptin e vitalizmit. Ureja u shfaq vetëm në organizmat e gjallë, kështu që ndoshta ata ishin të pajisur me një energji të veçantë jetësore që i bënte unike.

Vdekja e vitalizmit

Por në vitin 1828, kimisti gjerman Friedrich Wöhler ishte në gjendje të sintetizonte ure nga një përbërës inorganik, cianati i amonit, i cili nuk kishte asnjë lidhje me gjallesat. Shkencëtarë të tjerë ishin në gjendje të përsërisnin eksperimentin e tij, dhe shpejt u bë e qartë se të gjitha përbërjet organike mund të merren nga ato më të thjeshta - ato inorganike.

Kjo shënoi fundin e vitalizmit si koncept shkencor.

Por ishte mjaft e vështirë për njerëzit të heqin qafe besimet e tyre. Fakti që në fakt nuk ka asgjë të veçantë në lidhje me përbërjet organike që janë unike për qeniet e gjalla, për shumë njerëz duket se e ka hequr elementin e magjisë nga jeta, duke i kthyer njerëzit nga krijesa hyjnore pothuajse në makina. Sigurisht, kjo ishte shumë në kundërshtim me Biblën.

Edhe disa shkencëtarë vazhduan të luftojnë për vitalizëm. Në vitin 1913, biokimisti anglez Benjamin Moore promovoi me pasion teorinë e tij të "energjisë biotike", e cila ishte në thelb i njëjti vitalizëm, por në një kopertinë tjetër. Ideja e vitalizmit ka gjetur rrënjë mjaft të forta në shpirtin e njeriut në një nivel emocional.

Sot, reflektimet e saj mund të gjenden në vendet më të papritura. Merrni, për shembull, një numër tregimesh fantastiko-shkencore në të cilat "energjia e jetës" e një personazhi mund të rimbushet ose të shterohet. Mendoni për "energjinë e rigjenerimit" të përdorur nga Time Lords nga Doctor Who. Kjo energji mund të rimbushej nëse do të merrte fund. Edhe pse ideja duket futuriste, në fakt është një pasqyrim i teorive të modës së vjetër.

Kështu, pas vitit 1828, shkencëtarët më në fund patën arsye bindëse për të kërkuar një shpjegim të ri për origjinën e jetës, këtë herë duke hedhur poshtë spekulimet për ndërhyrjen hyjnore.

Por ata nuk filluan të shikonin. Duket se tema e hulumtimit sugjeroi veten, por në fakt, misteri i origjinës së jetës nuk u afrua për disa dekada të tjera. Ndoshta të gjithë ishin ende shumë të lidhur me vitalizmin për të vazhduar përpara.

Kimisti Friedrich Wöhler ishte në gjendje të sintetizonte ure - një përbërje organike - nga substanca inorganike.

Darvini dhe teoria e evolucionit

Përparimi kryesor në kërkimin biologjik në shekullin e 19-të ishte teoria e evolucionit, e zhvilluar nga Charles Darwin dhe e vazhduar nga shkencëtarë të tjerë.

Teoria e Darvinit, e përshkruar në veprën e tij të vitit 1859 Mbi origjinën e specieve, shpjegoi se si i gjithë diversiteti i mbretërisë së kafshëve lindi nga një paraardhës i vetëm.

Darvini argumentoi se Zoti nuk krijoi secilën specie të qenieve të gjalla veç e veç, por se të gjitha këto specie rrjedhin nga një organizëm primitiv që u shfaq miliona vjet më parë, i cili quhet edhe paraardhësi i fundit i përbashkët universal.

Ideja doli të ishte jashtëzakonisht e diskutueshme, përsëri sepse hodhi poshtë postulatet biblike. Teoria e Darvinit u kritikua ashpër, veçanërisht nga të krishterët e ofenduar.

Por teoria e evolucionit nuk tha asnjë fjalë se si u shfaq organizmi i parë.

Si u shfaq jeta e parë?

Darvini e kuptoi se kjo ishte një pyetje themelore, por (ndoshta duke mos dashur të hynte në një konflikt tjetër me klerin) ai e ngriti atë vetëm në një letër të vitit 1871. Toni emocional i letrës tregoi se shkencëtari ishte i vetëdijshëm për rëndësinë e thellë të kësaj çështjeje:

“...Por nëse tani [ah, sa e madhe nëse!] në një trup të ngrohtë uji që përmban të gjitha kripërat e nevojshme të amonit dhe fosforit dhe të aksesueshëm nga drita, nxehtësia, energjia elektrike, etj., u formua kimikisht një proteinë, e aftë për transformime të mëtejshme gjithnjë e më komplekse ... "

Me fjalë të tjera: imagjinoni një trup të vogël uji të mbushur me komponime të thjeshta organike dhe të vendosura nën diell. Disa nga komponimet mund të fillojnë të ndërveprojnë, duke krijuar substanca më komplekse, të tilla si proteinat, të cilat, nga ana tjetër, gjithashtu do të ndërveprojnë dhe zhvillohen.

Ideja ishte mjaft sipërfaqësore. Por, megjithatë, ajo formoi bazën e hipotezave të para për origjinën e jetës.

Darvini jo vetëm që krijoi teorinë e evolucionit, por gjithashtu sugjeroi që jeta e kishte origjinën në ujë të ngrohtë, të ngopur me përbërjet e nevojshme inorganike.

Idetë revolucionare të Alexander Oparin

Dhe hapat e parë në këtë drejtim u hodhën aspak aty ku mund të prisnit. Ju mund të mendoni se një kërkim i tillë, që nënkupton lirinë e mendimit, duhet të ishte kryer në MB ose në SHBA, për shembull. Por në fakt, hipotezat e para për origjinën e jetës u parashtruan në hapësirat vendase të BRSS staliniste, nga një shkencëtar, emrin e të cilit ndoshta nuk e keni dëgjuar kurrë.

Dihet se Stalini mbylli shumë studime në fushën e gjenetikës. Në vend të kësaj, ai promovoi idetë e agronomit Trofim Lysenko, të cilat sipas tij ishin më të përshtatshme për ideologjinë komuniste. Shkencëtarët që kryenin kërkime në fushën e gjenetikës ishin të detyruar të mbështesnin publikisht idetë e Lysenkos, përndryshe rrezikonin të përfundonin në kampe.

Ishte në një mjedis kaq të tensionuar që biokimisti Alexander Ivanovich Oparin duhej të kryente eksperimentet e tij. Kjo ishte e mundur sepse ai u tregua një komunist i besueshëm: ai mbështeti idetë e Lysenkos dhe madje mori Urdhrin e Leninit - çmimi më i nderuar që ekzistonte në atë kohë.

Biokimisti sovjetik Alexander Oparin propozoi që organizmat e parë të gjallë u formuan si coacervates.

Teoria e re e origjinës së jetës së parë në tokë

Oparin përshkroi se si ishte Toka në ditët e para pas formimit të saj. Planeti kishte një sipërfaqe të nxehtë përvëluese dhe tërhiqte meteoritë të vegjël. Rreth e rrotull kishte vetëm shkëmbinj gjysmë të shkrirë, që përmbanin një gamë të madhe kimikatesh, shumë prej tyre me bazë karboni.

Përfundimisht Toka u fto aq sa avullimi u kthye në ujë të lëngshëm për herë të parë, duke krijuar kështu shiun e parë. Pas ca kohësh, në planet u shfaqën oqeane të nxehtë, të cilët ishin të pasur me kimikate me bazë karboni. Ngjarjet e mëtejshme mund të zhvillohen sipas dy skenarëve.

E para nënkuptonte bashkëveprimin e substancave, në të cilat do të shfaqeshin komponime më komplekse. Oparin sugjeroi se sheqeri dhe aminoacide të rëndësishme për organizmat e gjallë mund të ishin formuar në pellgun ujor të planetit.

Në skenarin e dytë, disa substanca filluan të formojnë struktura mikroskopike pas ndërveprimit. Siç e dini, shumë përbërës organikë nuk treten në ujë: për shembull, vaji formon një shtresë në sipërfaqen e ujit. Por disa substanca, kur janë në kontakt me ujin, formojnë rruaza sferike, ose "coacervates", me një diametër deri në 0,01 cm (ose 0,004 inç).

Duke vëzhguar coacervates nën një mikroskop, mund të vërehet ngjashmëria e tyre me qelizat e gjalla. Ata rriten, ndryshojnë formë dhe ndonjëherë ndahen në dy pjesë. Ata gjithashtu ndërveprojnë me komponimet përreth në mënyrë që substanca të tjera të mund të përqendrohen brenda tyre. Oparin sugjeroi se koacervatet ishin paraardhësit e qelizave moderne.

Teoria e Parë e Jetës së John Haldane

Pesë vjet më vonë, në vitin 1929, biologu anglez John Burdon Sanderson Haldane parashtroi në mënyrë të pavarur teorinë e tij me ide të ngjashme, e cila u botua në revistën Rationalist Annual.

Haldane kishte dhënë tashmë një kontribut të madh në zhvillimin e teorisë së evolucionit, duke kontribuar në integrimin e ideve të Darvinit në shkencën e gjenetikës.

Dhe ai ishte një person shumë i paharrueshëm. Një herë, gjatë një eksperimenti në një dhomë dekompresimi, ai përjetoi një këputje të daulles së veshit, për të cilën më vonë shkroi si vijon: "Dulla e veshit tashmë po shërohet, dhe edhe nëse ka një vrimë në të, atëherë, pavarësisht nga shurdhim, do të jetë e mundur. për të fryrë me mend unazat e tymit të duhanit prej andej, gjë që besoj se është një arritje e rëndësishme”.

Ashtu si Oparin, Haldane sugjeroi saktësisht se si komponimet organike mund të ndërveprojnë në ujë: "(më herët) oqeanet e parë arritën konsistencën e një supe të nxehtë". Kjo krijoi kushtet për shfaqjen e "organizmave të parë të gjallë ose gjysmë të gjallë". Në të njëjtat kushte, organizmat më të thjeshtë mund të gjenden brenda një "filmi vaji".

John Haldane, pavarësisht nga Oparin, parashtroi ide të ngjashme për origjinën e organizmave të parë.

Hamendje Oparin-Haldane

Kështu, biologët e parë që parashtruan këtë teori ishin Oparin dhe Haldane. Por ideja se formimi i organizmave të gjallë nuk përfshinte Perëndinë apo edhe ndonjë "forcë jetësore" abstrakte ishte radikale. Ashtu si teoria e evolucionit e Darvinit, kjo ide ishte një shuplakë për krishterimin.

Autoritetet e BRSS ishin plotësisht të kënaqur me këtë fakt. Nën regjimin sovjetik, ateizmi mbretëronte në vend dhe autoritetet mbështetën me gëzim shpjegimet materialiste për fenomene të tilla komplekse si jeta. Meqë ra fjala, Haldane ishte edhe ateist dhe komunist.

"Në ato ditë, kjo ide shihej vetëm përmes prizmit të besimeve të tyre: njerëzit fetarë e perceptonin atë me armiqësi, ndryshe nga mbështetësit e ideve komuniste," thotë Armen Mulkijanyan, një ekspert për origjinën e jetës në Universitetin e Osnabrück në Gjermani. . “Në Bashkimin Sovjetik, kjo ide u pranua me gëzim, sepse ata nuk kishin nevojë për Zotin. Dhe në Perëndim ndahej nga të njëjtët mbështetës të pikëpamjeve të majta, komunistë etj.

Koncepti se jeta u formua në një "supë primitive" të përbërjeve organike quhet Hipoteza Oparin-Haldane. Ajo dukej mjaft bindëse, por kishte një problem. Në atë kohë, nuk ishte kryer asnjë eksperiment i vetëm praktik që do të vërtetonte vërtetësinë e kësaj hipoteze.

Eksperimente të tilla filluan vetëm pas gati një çerek shekulli.

Eksperimentet e para për të krijuar jetë "in vitro"

Harold Urey, një shkencëtar i famshëm që kishte marrë tashmë çmimin Nobel në Kimi në 1934 dhe madje mori pjesë në krijimin e bombës atomike, u interesua për çështjen e origjinës së jetës.

Gjatë Luftës së Dytë Botërore, Urey mori pjesë në Projektin Manhattan, duke mbledhur uranium-235 të paqëndrueshëm të nevojshëm për një bërthamë bombë. Pas përfundimit të luftës, Urey mbrojti kontrollin civil të teknologjisë bërthamore.

Yuri u interesua për fenomenet kimike që ndodhin në hapësirën e jashtme. Dhe me interesin më të madh për të ishin proceset që ndodhën gjatë formimit të Sistemit Diellor. Në një nga leksionet e tij, ai vuri në dukje se në fillim me shumë mundësi nuk kishte oksigjen në Tokë. Dhe këto kushte ishin ideale për formimin e "supës primordiale" për të cilën folën Oparin dhe Haldane, pasi disa nga substancat e nevojshme ishin aq të dobëta sa që do të shpërndaheshin në kontakt me oksigjenin.

I pranishëm në leksion ishte një doktorant i quajtur Stanley Miller, i cili iu afrua Urey me një propozim për të kryer një eksperiment të bazuar në këtë ide. Në fillim, Yuri ishte skeptik për idenë, por më vonë Miller arriti ta bindte atë.

Në vitin 1952, Miller kreu eksperimentin më të famshëm ndonjëherë për të shpjeguar origjinën e jetës në Tokë.

Eksperimenti i Stanley Miller u bë më i famshmi në historinë e studimit të origjinës së organizmave të gjallë në planetin tonë.

Eksperimenti më i famshëm mbi origjinën e jetës në Tokë

Përgatitja nuk mori shumë kohë. Miller lidhi një seri shishe qelqi përmes të cilave qarkullonin katër substanca që besohej se ekzistonin në Tokën e hershme: ujë të vluar, hidrogjen, amoniak dhe metan. Gazrat iu nënshtruan shkarkimeve sistematike të shkëndijave - ky ishte një simulim i goditjeve të rrufesë, të cilat ishin një dukuri e zakonshme në Tokën e hershme.

Miller zbuloi se "uji në balonë u bë dukshëm rozë pas ditës së parë, dhe pas javës së parë tretësira u bë e turbullt dhe me ngjyrë të kuqe të errët". Formimi i komponimeve të reja kimike ishte i dukshëm.

Kur Miller analizoi përbërjen e tretësirës, ​​ai zbuloi se ai përmbante dy aminoacide: glicinë dhe alaninë. Siç e dini, aminoacidet shpesh përshkruhen si blloqet ndërtuese të jetës. Këto aminoacide përdoren në formimin e proteinave, të cilat kontrollojnë shumicën e proceseve biokimike në trupin tonë. Miller fjalë për fjalë krijoi nga e para dy nga përbërësit më të rëndësishëm të një organizmi të gjallë.

Në vitin 1953, rezultatet e eksperimentit u botuan në revistën prestigjioze Science. Yuri, me një gjest fisnik, edhe pse jo tipik për shkencëtarët e moshës së tij, hoqi emrin e tij nga titulli, duke i lënë të gjithë lavdinë Millerit. Pavarësisht kësaj, studimi zakonisht quhet "Eksperimenti Miller-Urey".

Rëndësia e eksperimentit Miller-Urey

"Vlera e eksperimentit Miller-Urey është se ai tregon se edhe në një atmosferë të thjeshtë mund të formohen shumë molekula biologjike," thotë John Sutherland, një shkencëtar në Laboratorin e Biologjisë Molekulare të Kembrixhit.

Jo të gjitha detajet e eksperimentit ishin të sakta, siç doli më vonë. Në fakt, hulumtimet kanë treguar se ka pasur gazra të tjerë në atmosferën e hershme të Tokës. Por kjo nuk e ul në asnjë mënyrë rëndësinë e eksperimentit.

"Ishte një eksperiment historik që pushtoi imagjinatën e shumë njerëzve, prandaj edhe sot përmendet", thotë Sutherland.

Në dritën e eksperimentit të Millerit, shumë shkencëtarë filluan të kërkonin mënyra për të krijuar molekula të thjeshta biologjike nga e para. Përgjigja në pyetjen "Si filloi jeta në Tokë?" dukej se ishte shumë afër.

Por më pas doli se jeta është shumë më e ndërlikuar nga sa mund të imagjinohej. Qelizat e gjalla, siç doli, nuk janë vetëm një grup përbërjesh kimike, por mekanizma të vegjël kompleksë. Papritur, krijimi i qelizave të gjalla nga e para u bë një problem shumë më i madh nga sa kishin pritur shkencëtarët.

Studimi i gjeneve dhe ADN-së

Nga fillimi i viteve 50 të shekullit të 20-të, shkencëtarët tashmë ishin larguar shumë nga ideja se jeta ishte një dhuratë nga perënditë.

Në vend të kësaj, ata filluan të studiojnë mundësinë e shfaqjes spontane dhe natyrore të jetës në Tokën e hershme - dhe, falë eksperimentit historik të Stanley Miller, provat për këtë ide filluan të shfaqen.

Ndërsa Miller po përpiqej të krijonte jetën nga e para, shkencëtarë të tjerë po kuptonin se nga çfarë gjenesh ishin krijuar.

Deri në këtë pikë, shumica e molekulave biologjike ishin studiuar tashmë. Këto përfshijnë sheqerna, yndyrna, proteina dhe acide nukleike si "acidi deoksiribonukleik" - i njohur si ADN.

Sot të gjithë e dinë se ADN-ja përmban gjenet tona, por për biologët në vitet 1950 kjo ishte një tronditje e vërtetë.

Proteinat kishin një strukturë më komplekse, kjo është arsyeja pse shkencëtarët besonin se informacioni gjenetik përmbahej në to.

Teoria u hodh poshtë në vitin 1952 nga shkencëtarët nga Instituti Carnegie - Alfred Hershey dhe Martha Chase. Ata studiuan viruse të thjeshta të përbëra nga proteina dhe ADN që riprodhoheshin duke infektuar baktere të tjera. Shkencëtarët kanë zbuluar se është ADN virale, jo proteina, që depërton në baktere. Nga kjo u arrit në përfundimin se ADN-ja është material gjenetik.

Zbulimi i Hershey dhe Chase filloi një garë për të kuptuar strukturën e ADN-së dhe se si funksionon ajo.

Martha Chase dhe Alfred Hershey zbuluan se ADN-ja mbart informacion gjenetik.

Struktura spirale e ADN-së është një nga zbulimet më të rëndësishme të shekullit të 20-të.

Të parët që zgjidhën problemin ishin Francis Crick dhe James Watson nga Universiteti i Kembrixhit, jo pa ndihmën e nënvlerësuar të koleges së tyre, Rosalind Franklin. Kjo ndodhi një vit pas eksperimenteve të Hershey dhe Chase.

Zbulimi i tyre u bë një nga më të rëndësishmit në shekullin e 20-të. Ky zbulim ndryshoi mënyrën se si ne kërkojmë origjinën e jetës, duke zbuluar strukturën tepër komplekse të qelizave të gjalla.

Watson dhe Crick zbuluan se ADN-ja është një spirale e dyfishtë (spiralja e dyfishtë) që duket si një shkallë e lakuar. Secili nga dy "polet" e kësaj shkalle përbëhet nga molekula të quajtura nukleotide.

Kjo strukturë ofron njohuri se si qelizat kopjojnë ADN-në e tyre. Me fjalë të tjera, bëhet e qartë se si prindërit ua kalojnë fëmijëve kopjet e gjeneve të tyre.

Është e rëndësishme të kuptohet se spiralen e dyfishtë mund të "zbërthehet". Kjo do të sigurojë akses në kodin gjenetik, i përbërë nga një sekuencë bazash gjenetike (A, T, C dhe G), zakonisht të përfshira brenda "shkallëve" të shkallës së ADN-së. Çdo thread përdoret më pas si një shabllon për të krijuar një kopje të tjetrës.

Ky mekanizëm ka lejuar që gjenet të kalojnë nëpër breza që nga fillimi i jetës. Gjenet tuaja në fund të fundit vijnë nga një bakter i lashtë - dhe sa herë që transferoheshin, ata përdorën të njëjtin mekanizëm që zbuluan Crick dhe Watson.

Për herë të parë, një nga sekretet më të thella të jetës u zbulua për publikun.

Struktura e ADN-së: 2 shtylla kurrizore (zinxhirë antiparalel) dhe çifte nukleotidesh.

Sfida e ADN-së

Siç doli, ADN-ja ka vetëm një detyrë. ADN-ja juaj u tregon qelizave në trupin tuaj se si të prodhojnë proteina, molekula që kryejnë shumë detyra të rëndësishme.

Pa proteina, nuk do të mund ta tresni ushqimin, zemra juaj do të ndalonte së rrahuri dhe frymëmarrja do të ndalonte.

Por rikrijimi i procesit me anë të të cilit formohen proteinat duke përdorur ADN-në ka rezultuar të jetë një detyrë jashtëzakonisht e vështirë. Të gjithë ata që u përpoqën të shpjegonin origjinën e jetës thjesht nuk mund të kuptonin se si diçka kaq komplekse mund të ishte shfaqur dhe zhvilluar në mënyrë të pavarur.

Çdo proteinë është në thelb një zinxhir i gjatë aminoacidesh të endura së bashku në një mënyrë specifike. Kjo renditje përcakton formën tre-dimensionale të proteinës dhe për rrjedhojë qëllimin e saj.

Ky informacion është i koduar në sekuencën e bazave të ADN-së. Pra, kur një qelizë duhet të krijojë një proteinë specifike, ajo lexon gjenin përkatës në ADN për të ndërtuar më pas sekuencën e specifikuar të aminoacideve.

Çfarë është ARN?

Ekziston një nuancë në procesin e përdorimit të ADN-së nga qelizat.

• ADN-ja është burimi më i çmuar i qelizës. Prandaj, qelizat preferojnë të mos i referohen ADN-së për çdo veprim.
• Në vend të kësaj, qelizat kopjojnë informacionin nga ADN-ja në molekula të vogla të një substance tjetër të quajtur ARN (acidi ribonukleik).
• ARN është e ngjashme me ADN-në, por ka vetëm një varg.

Nëse nxjerrim një analogji midis ADN-së dhe një libri bibliotekë, atëherë ARN këtu do të duket si një faqe me një përmbledhje të librit.

Procesi i shndërrimit të informacionit përmes një vargu ARN në proteinë përfundon nga një molekulë shumë komplekse e quajtur ribozom.

Ky proces ndodh në çdo qelizë të gjallë, madje edhe në bakteret më të thjeshta. Është po aq e rëndësishme sa ushqimi dhe frymëmarrja për të mbajtur jetën.

Kështu, çdo shpjegim i shfaqjes së jetës duhet të tregojë se si u shfaq dhe filloi të funksionojë një treshe komplekse, e cila përfshin ADN, ARN dhe ribozomet.

Dallimi midis ADN-së dhe ARN-së.

Gjithçka është shumë më e ndërlikuar

Teoritë e Oparin dhe Haldane tani dukeshin naive dhe të thjeshta, dhe eksperimenti i Millerit, i cili krijoi disa aminoacide të nevojshme për formimin e proteinave, dukej amator. Në rrugën e gjatë drejt krijimit të jetës, kërkimet e tij, megjithëse produktive, ishin qartazi vetëm hapi i parë.

“ADN i thotë ARN-së të prodhojë proteina, të gjitha në një qese të vogël kimikatesh të mbyllura”, thotë John Sutherland. “Ju e shikoni dhe habiteni se sa e vështirë është. Çfarë mund të bëjmë për të gjetur një përbërje organike që do t'i bëjë të gjitha këto në një lëvizje?”

Ndoshta jeta filloi me ARN?

I pari që u përpoq t'i përgjigjej kësaj pyetjeje ishte një kimist britanik i quajtur Leslie Orgel. Ai ishte një nga të parët që pa modelin e ADN-së të krijuar nga Crick dhe Watson, dhe më vonë ndihmoi NASA-n me programin Viking, i cili dërgoi tokëzues në Mars.

Orgel synonte t'i bënte gjërat më të thjeshta. Në vitin 1968, me mbështetjen e Crick, ai propozoi që qelizat e para të gjalla nuk përmbanin as proteina dhe as ADN. Përkundrazi, ato përbëheshin pothuajse tërësisht nga ARN. Në këtë rast, molekulat primare të ARN-së duhet të ishin universale. Për shembull, ata duhej të bënin kopje të vetes, ndoshta duke përdorur të njëjtin mekanizëm çiftimi si ADN-ja.

Ideja se jeta filloi me ARN kishte një ndikim të jashtëzakonshëm në të gjitha kërkimet e mëvonshme. Dhe u bë shkak i debatit të ashpër në komunitetin shkencor, i cili vazhdon edhe sot e kësaj dite.

Duke supozuar se jeta filloi me ARN dhe një element tjetër, Orgel sugjeroi që një nga aspektet më të rëndësishme të jetës - aftësia për të riprodhuar veten - u shfaq para të tjerëve. Mund të themi se ai reflektoi jo vetëm se si u shfaq jeta për herë të parë, por foli për vetë thelbin e jetës.

Shumë biologë ranë dakord me idenë e Orgelit se "riprodhimi ishte i pari". Në teorinë e evolucionit të Darvinit, aftësia për të lindur është në ballë: kjo është e vetmja mënyrë që një organizëm të "fitojë" në këtë garë - domethënë të lërë pas fëmijë të shumtë.

Leslie Orgel parashtroi idenë se qelizat e para funksionuan bazuar në ARN.

Ndarja në 3 kampe

Por jeta ka veçori të tjera që janë po aq të rëndësishme.

Më e dukshme prej tyre është metabolizmi: aftësia për të thithur energjinë mjedisore dhe për ta përdorur atë për mbijetesë.

Për shumë biologë, metabolizmi është karakteristika përcaktuese e jetës, me riprodhimin një sekondë të largët.

Pra, duke filluar nga vitet 1960, shkencëtarët që luftonin me misterin e origjinës së jetës filluan të ndahen në 2 kampe.

"I pari argumentoi se metabolizmi i paraprin gjenetikës, i dyti ishte i mendimit të kundërt," shpjegon Sutherland.

Ishte një grup i tretë që argumentoi se fillimisht duhet të ketë qenë një lloj kontejneri për molekulat kryesore që nuk do t'i lejonte ato të shpërbëheshin.

"Ndarëzimi duhej të vinte i pari, sepse pa të, metabolizmi i qelizave bëhet i pakuptimtë," shpjegon Sutherland.

Me fjalë të tjera, origjina e jetës duhet të ketë qenë një qelizë, siç e kishin theksuar tashmë Oparin dhe Haldane dekada më parë, dhe ndoshta kjo qelizë duhet të ketë qenë e mbuluar me yndyrna dhe lipide të thjeshta.

Secila prej tre ideve fitoi përkrahësit e saj dhe ka mbijetuar deri më sot. Shkencëtarët ndonjëherë harronin profesionalizmin gjakftohtë dhe mbështetën verbërisht një nga tre idetë.

Si rezultat, konferencat shkencore për këtë çështje u shoqëruan shpesh me skandale dhe gazetarët që mbulonin këto ngjarje shpesh dëgjonin komente jo të këndshme të shkencëtarëve nga një kamp për punën e kolegëve të tyre nga dy të tjerët.

Falë Orgelit, ideja se jeta filloi me ARN e sjell publikun një hap më afër zgjidhjes.

Dhe në vitet 1980, ndodhi një zbulim mahnitës që vërtetoi hipotezën e Orgelit.

Çfarë erdhi e para: kontejneri, metabolizmi apo gjenetika?

Pra, në fund të viteve 1960, në kërkim të një përgjigjeje për misterin e origjinës së jetës në planet, shkencëtarët u ndanë në 3 kampe.

1. Të parët ishin të bindur se jeta filloi me formimin e versioneve primitive të qelizave biologjike.
2. Ky i fundit besonte se hapi i parë dhe kyç ishte sistemi metabolik.
3. Të tjerë ende janë fokusuar në rëndësinë e gjenetikës dhe riprodhimit.

Ky kamp i tretë u përpoq të kuptonte se si mund të ishte dukur replikatori i parë, duke mbajtur parasysh idenë se replikuesi duhet të jetë prej ARN.

Fytyrat e shumta të ARN-së

Deri në vitet 1960, shkencëtarët kishin arsye të shumta për të besuar se ARN ishte burimi i gjithë jetës.

Këto arsye përfshinin faktin se ARN mund të bënte gjëra që ADN-ja nuk mundte.

Si një molekulë me një zinxhir, ARN-ja mund të përkulet në forma të ndryshme që ADN-ja e ngurtë me dy fije nuk mund të përkulet.

ARN, e cila paloset si origami, i ngjante shumë proteinave në sjelljen e saj. Në fund të fundit, proteinat janë në thelb të njëjtat zinxhirë të gjatë, por përbëhen nga aminoacide dhe jo nukleotide, gjë që u lejon atyre të krijojnë struktura më komplekse.

Ky është çelësi i aftësisë më të mahnitshme të proteinave. Disa proteina mund të përshpejtojnë, ose "katalizojnë" reaksionet kimike. Këto proteina quhen enzima.

Për shembull, zorrët e njeriut përmbajnë shumë enzima që zbërthejnë molekulat komplekse të ushqimit në të thjeshta (si sheqeri) - domethënë ato që përdoren më pas nga qelizat tona. Të jetosh pa enzima do të ishte thjesht e pamundur. Për shembull, vdekja e fundit e gjysmëvëllait të liderit korean në aeroportin e Malajzisë u shkaktua nga fakti se enzima (enzima) pushoi së funksionuari në trupin e tij, veprimi i së cilës shtypet nga reagjenti nervor VX - si një. Si rezultat, sistemi i frymëmarrjes paralizohet dhe personi vdes brenda pak minutash. Enzimat janë kaq të rëndësishme për funksionimin e trupit tonë.

Leslie Orgel dhe Francis Crick parashtruan një hipotezë tjetër. Nëse ARN mund të paloset ashtu siç mund të paloset proteinat, a mund të formojë edhe enzima?

Nëse do të ishte kështu, atëherë ARN-ja mund të jetë molekula e gjallë origjinale - dhe jashtëzakonisht e gjithanshme - që ruan informacionin (siç bën ADN-ja) dhe katalizon reaksione, gjë që është karakteristikë e disa proteinave.

Ideja ishte interesante, por gjatë 10 viteve të ardhshme nuk u gjet asnjë provë për ta mbështetur atë.

Enzimat e ARN-së

Thomas Check lindi dhe u rrit në Iowa. Edhe si fëmijë pasioni i tij ishin gurët dhe mineralet. Dhe tashmë në shkollën e mesme, ai ishte një mysafir i rregullt i gjeologëve në universitetin vendas, të cilët i treguan modele të strukturave minerale. Ai përfundimisht u bë një biokimist, duke u fokusuar në studimin e ARN-së.

Në fillim të viteve 1980, Check dhe kolegët e tij në Universitetin e Kolorados Boulder studiuan një organizëm njëqelizor të quajtur Tetrahymena thermophile. Një pjesë e këtij organizmi qelizor përfshinte vargjet e ARN-së. Check vuri re se një nga segmentet e ARN-së ndonjëherë ndahej nga të tjerët, sikur të ishte ndarë me gërshërë.

Kur ekipi i tij eliminoi të gjitha enzimat dhe molekulat e tjera që mund të vepronin si gërshërë molekulare, ARN-ja vazhdoi të izolonte segmentin. Në të njëjtën kohë, u zbulua enzima e parë e ARN-së: një segment i vogël i ARN-së që mund të ndahet në mënyrë të pavarur nga zinxhiri i madh në të cilin ishte lidhur.

Për shkak se dy enzima të ARN-së u gjetën relativisht shpejt, shkencëtarët spekuluan se në fakt mund të ketë shumë më tepër. Tani gjithnjë e më shumë prova mbështesin idenë se jeta filloi me ARN.

Thomas Check zbuloi enzimën e parë të ARN-së.

Bota e ARN-së

Personi i parë që emëroi këtë koncept ishte Walter Gilbert.

Si një fizikant që befas u interesua për biologjinë molekulare, Gilbert ishte një nga të parët që mbrojti teorinë e renditjes së gjenomit njerëzor.

Në një artikull të vitit 1986 në revistën Nature, Gilbert propozoi se jeta filloi në të ashtuquajturën Botë ARN.

Faza e parë e evolucionit, sipas Gilbertit, përbëhej nga "një proces në të cilin molekulat e ARN-së vepruan si katalizatorë, duke u grumbulluar në një supë me nukleotide".

Duke kopjuar dhe ngjitur pjesë të ndryshme të ARN-së në një zinxhir të përbashkët, molekulat e ARN-së krijuan zinxhirë më të dobishëm nga ato ekzistuese. Përfundimisht, erdhi momenti kur ata mësuan të krijonin proteina dhe enzima proteinike që doli të ishin shumë më të dobishme se versionet e ARN-së, duke i zhvendosur ato dhe duke i dhënë jetë jetës që shohim sot.

ARN World është një mënyrë mjaft elegante për të krijuar organizma të gjallë komplekse nga e para.

Në këtë koncept, nuk ka nevojë të mbështetemi në formimin e njëkohshëm të dhjetëra molekulave biologjike në "supën fillestare" një molekulë e vetme me të cilën filloi gjithçka.

Dëshmi

Në vitin 2000, hipoteza e ARN World fitoi prova të forta.

Thomas Steitz kaloi 30 vjet duke studiuar strukturat e molekulave në qelizat e gjalla. Në vitet '90, ai filloi kërkimin kryesor të jetës së tij: studimin e strukturës së ribozomit.

Çdo qelizë e gjallë përmban një ribozom. Kjo molekulë e madhe lexon udhëzimet nga ARN dhe kombinon aminoacidet për të krijuar proteina. Ribozomet në qelizat njerëzore rreshtojnë pothuajse çdo pjesë të trupit.

Në atë kohë dihej tashmë se ribozomi përmban ARN. Por në vitin 2000, ekipi i Steitz prezantoi një model të detajuar të strukturës së ribozomit, në të cilin ARN u shfaq si bërthama katalitike e ribozomit.

Ky zbulim ishte i rëndësishëm, veçanërisht duke marrë parasysh se sa i lashtë dhe thelbësisht i rëndësishëm mendohej të ishte ribozomi për jetën. Fakti që një mekanizëm kaq i rëndësishëm bazohej në ARN e bëri teorinë Botërore të ARN-së shumë më të besueshme në qarqet shkencore. Mbështetësit e konceptit "Bota e ARN" ishin më të lumtur për zbulimin dhe Steitz mori çmimin Nobel në 2009.

Por pas kësaj, shkencëtarët filluan të kishin dyshime.

Problemet e teorisë së "Botës së ARN".

Fillimisht kishte dy probleme me teorinë e botës së ARN-së.

Së pari, a mund të kryejë në të vërtetë ARN të gjitha funksionet jetësore? Dhe a mund të ishte formuar në kushtet e Tokës së hershme?

Kanë kaluar 30 vjet që kur Gilbert krijoi teorinë e botës së ARN-së dhe ne ende nuk kemi prova përfundimtare që ARN është në të vërtetë e aftë për gjithçka që përshkruan teoria. Po, është një molekulë jashtëzakonisht funksionale, por a mjafton ARN për të gjitha funksionet që i atribuohen?

Një mospërputhje më ra në sy. Nëse jeta filloi me një molekulë ARN, atëherë ARN mund të krijojë kopje të saj, ose kopje.

Por asnjë nga të gjitha ARN-të e njohura nuk e kanë këtë aftësi. Për të krijuar një kopje të saktë të një pjese të ARN-së ose ADN-së, nevojiten shumë enzima dhe molekula të tjera.

Prandaj, në fund të viteve '80, një grup biologësh filluan kërkime mjaft të dëshpëruara. Ata u nisën për të krijuar ARN që mund të përsëritet vetë.

Përpjekjet për të krijuar ARN vetë-përsëritëse

Jack Szostak i Shkollës Mjekësore të Harvardit ishte i pari nga këta studiues. Që nga fëmijëria e hershme, ai ishte aq i apasionuar pas kimisë, saqë e ktheu edhe bodrumin e tij në një laborator. Ai shpërfilli sigurinë e tij, e cila dikur çoi në një shpërthim që mbërtheu një balonë xhami në tavan.

Në fillim të viteve 1980, Shostak tregoi qartë se si gjenet njerëzore mbrojnë veten nga procesi i plakjes. Ky hulumtim i hershëm më vonë do ta çonte atë në një fitues të çmimit Nobel.

Por ai shpejt u interesua për kërkimin e Check-it mbi enzimat e ARN-së. "Unë mendoj se është një punë e jashtëzakonshme," thotë Szostak. "Në parim, ka shumë të ngjarë që ARN mund të shërbejë si një katalizator për të bërë kopje të vetvetes."

Në vitin 1988, Check zbuloi një enzimë ARN të aftë për të formuar një molekulë të vogël ARN me gjatësi 10 nukleotide.

Shostak vendosi të shkojë më tej dhe të krijojë enzima të reja ARN në laborator. Ekipi i tij krijoi një grup sekuencash të rastësishme dhe testoi secilën për të gjetur të paktën një që kishte aftësi katalitike. Më pas sekuencat u ndryshuan dhe testi vazhdoi.

Pas 10 përpjekjesh, Szostak ishte në gjendje të krijonte një enzimë ARN që, si një katalizator, përshpejtoi reagimin 7 milion herë më shpejt sesa ndodh në mjedisin natyror.

Ekipi i Shostakut ka vërtetuar se enzimat e ARN-së mund të jenë jashtëzakonisht të fuqishme. Por enzima e tyre nuk mund të krijonte kopjet e veta. Ky ishte një qorrsokak për Shostakun.

Enzima R18

Në vitin 2001, përparimi tjetër u bë nga ish-student i Shostak, David Bartel nga Instituti i Teknologjisë në Masaçusets në Kembrixh.

Barthel krijoi një enzimë ARN të quajtur R18, e cila mund të shtonte nukleotide të reja në një zinxhir ARN bazuar në ato ekzistuese.

Me fjalë të tjera, enzima nuk shtoi thjesht nukleotide të rastësishme, por kopjoi saktësisht sekuencën.

Molekulat vetë-përsëritëse ishin ende shumë larg, por drejtimi ishte i duhuri.

Enzima R18 përbëhej nga një zinxhir që përfshinte 189 nukleotide dhe mund t'i shtonte 11 të tjera - domethënë 6% të gjatësisë së tij. Studiuesit shpresonin që pas disa eksperimenteve të tjera, ky 6% të mund të kthehej në 100%.

Më i suksesshmi në këtë fushë ishte Philip Holliger nga Laboratori i Biologjisë Molekulare në Kembrixh. Në vitin 2011, ekipi i tij modifikoi enzimën R18 për të krijuar enzimën tC19Z, e cila mund të kopjojë sekuenca deri në 95 nukleotide. Kjo përbënte 48% të gjatësisë së saj - më shumë se R18, por qartë jo 100% e nevojshme.

Gerald Joyce dhe Tracy Lincoln nga Instituti i Kërkimeve Scripps në La Jolla paraqitën një qasje alternative për këtë pyetje. Në vitin 2009, ata krijuan një enzimë ARN që krijon kopjen e saj në mënyrë indirekte.

Enzima e tyre kombinon dy pjesë të shkurtra të ARN-së dhe krijon një enzimë tjetër. Kjo, nga ana tjetër, kombinon dy pjesë të tjera të ARN-së për të rikrijuar enzimën origjinale.

Duke pasur parasysh materialet fillestare, ky cikël i thjeshtë mund të vazhdojë pafundësisht. Por enzimat funksionojnë siç duhet vetëm nëse fijet e duhura të ARN-së janë të pranishme, siç janë krijuar nga Joyce dhe Lincoln.

Për shumë shkencëtarë që janë skeptikë për idenë e ARN World, mungesa e vetë-përsëritjes së ARN-së është arsyeja kryesore e skepticizmit. ARN thjesht nuk mund të përballet me rolin e krijuesit të gjithë jetës.

Dështimet e kimistëve për të krijuar ARN nga e para nuk e shtojnë optimizmin. Dhe megjithëse ARN është një molekulë shumë më e thjeshtë se ADN-ja, krijimi i saj ka rezultuar të jetë një sfidë e jashtëzakonshme.

Qelizat e para ka shumë të ngjarë të riprodhohen me ndarje.

Problemi është sheqeri

Ka të bëjë me sheqerin e pranishëm në çdo nukleotid dhe bazën e nukleotidit. Është e mundur të krijohen veçmas, por nuk është e mundur t'i lidhësh ato.

Në fillim të viteve '90, ky problem ishte tashmë i dukshëm. Ajo i bindi shumë biologë se hipoteza e "Botës së ARN-së", pavarësisht sa tërheqëse mund të duket, mbetet ende vetëm një hipotezë.

• Ndoshta në Tokën e hershme ka ekzistuar fillimisht një molekulë tjetër: më e thjeshtë se ARN, e cila arriti të grumbullohej nga "supa primordiale" dhe më vonë të fillonte të riprodhohej.
• Ndoshta kjo molekulë e veçantë ishte e para, dhe pas saj u shfaq ARN, ADN dhe të tjera.

Acidi nukleik poliamid (PNA)

Në vitin 1991, Peter Nielsen nga Universiteti i Kopenhagës në Danimarkë dukej se kishte gjetur një kandidat të përshtatshëm për rolin e replikuesit kryesor.

Në fakt, ishte një version shumë i përmirësuar i ADN-së. Nielsen e mbajti bazën të njëjtë - standardet A, T, C dhe G - por në vend të molekulave të sheqerit ai përdori molekula të quajtura poliamide.

Ai e quajti molekulën që rezulton poliamide acid nukleik, ose PNA. Sidoqoftë, me kalimin e kohës, deshifrimi i shkurtesës për disa arsye u shndërrua në "acid nukleik peptid".

PNA nuk ndodh në natyrë. Por sjellja e saj është shumë e ngjashme me atë të ADN-së. Një varg PNA madje mund të zëvendësojë një varg në një molekulë të ADN-së dhe bazat çiftëzohen si normalisht. Për më tepër, PNA mund të shtrembërohet në një spirale të dyfishtë, si ADN-ja.

Stanley Miller ishte i intriguar. Duke qenë thellësisht skeptik në lidhje me konceptin e "Botës së ARN-së", ai besonte se PNA ishte më e përshtatshme për rolin e materialit të parë gjenetik.

Në vitin 2000, ai e mbështeti mendimin e tij me prova. Në atë kohë, ai ishte tashmë 70 vjeç dhe kishte pësuar disa goditje, pas së cilës mund të përfundonte në një shtëpi pleqsh, por nuk do të hiqte dorë.

Miller përsëriti eksperimentin e tij klasik të përshkruar më parë, këtë herë duke përdorur metan, azot, amoniak dhe ujë, dhe në fund mori bazën poliamide të PNA.

Pasoi që në Tokën e hershme mund të kishte pasur kushte për shfaqjen e PNA, në krahasim me ARN-në.

PNA sillet si ADN.

Acidi nukleik i Trozës (TNA)

Ndërkohë, kimistë të tjerë krijuan acidet e tyre nukleike.

Në vitin 2000, Albert Eschenmoser krijoi acidin nukleik threose (TNA).

Në thelb ishte e njëjta ADN, por me një lloj sheqeri të ndryshëm në bazë. Zinxhirët TNK mund të formojnë një spirale të dyfishtë dhe informacioni mund të transferohet nga ARN në TNK dhe mbrapa.

Për më tepër, TNC mund të formojë forma komplekse, duke përfshirë formën e një proteine. Kjo la të kuptohej se TNA mund të vepronte si një enzimë, ashtu si ARN.

Acidi nukleik glikol (GNA)

Në vitin 2005, Eric Meggers krijoi një acid nukleik glikol që gjithashtu mund të formojë një spirale.

Secili prej këtyre acideve nukleike kishte përkrahësit e tij: zakonisht vetë krijuesit e acideve.

Por në natyrë nuk ka mbetur asnjë gjurmë e acideve të tilla nukleike, kështu që edhe nëse supozojmë se jeta e parë i përdori ato, atëherë në një fazë duhej t'i braktiste ato në favor të ARN-së dhe ADN-së.

Tingëllon e besueshme, por nuk mbështetet me prova.

Ishte një koncept i mirë, por...

Kështu, nga mesi i dekadës së parë të shekullit të 21-të, ithtarët e konceptit Botëror të ARN-së e gjetën veten në një pozitë të vështirë.

Nga njëra anë, enzimat ARN ekzistonin në natyrë dhe përfshinin një nga fragmentet më të rëndësishme të mekanizmave biologjikë - ribozomin. Nuk është keq.

Por, nga ana tjetër, nuk u gjet asnjë ARN vetë-përsëritëse në natyrë dhe askush nuk ishte në gjendje të shpjegonte saktësisht se si u formua ARN në "supën fillestare". Kjo e fundit mund të shpjegohej me acide nukleike alternative, por ato nuk ekzistonin më (ose kurrë) në natyrë. Kjo është e keqe.

Vendimi për të gjithë konceptin Botëror të ARN-së ishte i qartë: koncepti ishte i mirë, por jo gjithëpërfshirës.

Ndërkohë, që nga mesi i viteve 80, një teori tjetër po zhvillohej ngadalë. Mbështetësit e saj argumentuan se jeta nuk filloi me ARN, ADN ose ndonjë substancë tjetër gjenetike. Sipas mendimit të tyre, jeta filloi si një mekanizëm për përdorimin e energjisë.

Energjia së pari?

Pra, me kalimin e viteve, shkencëtarët që studiojnë origjinën e jetës janë ndarë në 3 kampe.

Të parët ishin të bindur se jeta filloi me një molekulë ARN, por ata nuk ishin në gjendje të kuptonin se si ARN ose molekula të ngjashme me ARN-në arritën të shfaqeshin spontanisht në Tokën e hershme dhe të fillonin të riprodhoheshin. Sukseset e shkencëtarëve fillimisht u admiruan, por në fund studiuesit dolën në një rrugë pa krye. Megjithatë, edhe kur këto studime ishin në ecje të plotë, tashmë kishte nga ata që ishin të sigurt se jeta filloi në një mënyrë krejtësisht të ndryshme.

Teoria Botërore e ARN-së bazohet në një ide të thjeshtë: funksioni më i rëndësishëm i një organizmi është aftësia për t'u riprodhuar. Shumica e biologëve pajtohen me këtë. Të gjitha gjallesat - nga bakteret tek balenat blu - përpiqen të lënë pasardhës.

Megjithatë, shumë studiues për këtë çështje nuk pajtohen se funksioni riprodhues është i pari. Ata thonë se para se të fillojë riprodhimi, organizmi duhet të bëhet i vetë-mjaftueshëm. Ai duhet të jetë në gjendje të ruajë jetën brenda vetes. Në fund të fundit, nuk do të mund të bësh fëmijë nëse vdes i pari.

Ne e mbajmë jetën përmes ushqimit, ndërsa bimët thithin energji nga rrezet e diellit.

Po, një djalë që gllabëron me kënaqësi një bërxollë të lëngshme nuk duket si një pemë lisi shekullor, por në fakt, ata të dy thithin energji.

Thithja e energjisë është baza e jetës.

Metabolizmi

Kur flasim për energjinë e qenieve të gjalla, kemi të bëjmë me metabolizmin.

1. Faza e parë është marrja e energjisë, për shembull, nga substanca të pasura me energji (për shembull, sheqeri).
2. E dyta është përdorimi i energjisë për të ndërtuar qeliza të dobishme në trup.

Procesi i përdorimit të energjisë është jashtëzakonisht i rëndësishëm dhe shumë studiues besojnë se kështu filloi jeta.

Por si mund të duken organizmat me vetëm një funksion metabolik?

Propozimi i parë dhe më me ndikim u bë nga Günter Wachtershauser në fund të viteve 1980. Me profesion ishte jurist për patent, por kishte njohuri të mira të kimisë.

Wachtershauser sugjeroi se organizmat e parë ishin "çuditërisht të ndryshëm nga çdo gjë që ne dimë". Ata nuk ishin bërë nga qeliza. Ata nuk kishin enzima, ADN ose ARN.

Për qartësi, Wachtershauser përshkroi rrjedhën e ujit të nxehtë që rrjedh nga vullkani. Uji ishte i ngopur me gazra vullkanikë si amoniaku dhe përmbante grimca mineralesh nga qendra e vullkanit.

Në vendet ku përroi rridhte mbi shkëmbinj, filluan reaksionet kimike. Metalet e përmbajtura në ujë kontribuan në krijimin e përbërjeve të mëdha organike nga ato më të thjeshta.

Cikli metabolik

Pika e kthesës ishte krijimi i ciklit të parë metabolik.

Gjatë këtij procesi, një substancë kimike shndërrohet në disa të tjera, dhe kështu me radhë, derisa përfundimisht gjithçka përfundon duke rikrijuar substancën e parë.

Gjatë procesit, i gjithë sistemi i përfshirë në metabolizëm akumulon energji, e cila mund të përdoret për të rifilluar ciklin ose për të filluar një proces të ri.

Gjithçka tjetër me të cilën janë të pajisur organizmat modernë (ADN, qelizat, truri) u shfaq më vonë, dhe në bazë të këtyre cikleve kimike.

Ciklet metabolike nuk janë shumë të ngjashme me jetën. Prandaj, Wachtershauser i quajti shpikjet e tij "organizma pararendës" dhe shkroi se ato "vështirë mund të quhen të gjalla".

Por ciklet metabolike të përshkruara nga Wachtershauser janë gjithmonë në qendër të çdo organizmi të gjallë.

Qelizat tuaja janë në fakt fabrika mikroskopike, që shpërbëjnë vazhdimisht disa substanca dhe i kthejnë ato në të tjera.

Ciklet metabolike, edhe pse mekanike, janë thelbësisht të rëndësishme për jetën.

Wachtershauser ia kushtoi teorisë së tij dy dekadat e fundit të shekullit të 20-të, duke e trajtuar atë në detaje. Ai përshkroi se cilat minerale do të ishin më të përshtatshme se të tjerët dhe cilat cikle kimike mund të kishin ndodhur. Arsyetimi i tij filloi të fitonte përkrahës.

Konfirmimi eksperimental

Në vitin 1977, ekipi i Jack Corliss nga Universiteti Shtetëror i Oregonit u zhyt në një thellësi prej 2.5 kilometrash (1.5 milje) në Oqeanin Paqësor lindor. Shkencëtarët studiuan burimin e nxehtë të Galapagos në një vend ku kreshtat e shkëmbinjve ngriheshin nga fundi. Vargmalet dihej se fillimisht ishin aktive vullkanike.

Corliss zbuloi se kreshtat ishin praktikisht të mbushura me burime të nxehta. Uji i nxehtë, i ngarkuar me kimikate u ngrit nga shtrati i detit dhe doli përmes vrimave në shkëmbinj.

Çuditërisht, këto "shfrymje hidrotermale" ishin të populluara dendur nga krijesa të çuditshme. Këto ishin molusqe të mëdha të disa llojeve, midhje dhe anelide.

Uji ishte gjithashtu plot me baktere. Të gjithë këta organizma jetonin me energji nga shfrynjet hidrotermale.

Zbulimi i kanaleve hidrotermale i dha Corliss një reputacion të shkëlqyer. E bëri edhe të mendojë.

Shfrynjet hidrotermale në oqean mbështesin organizmat sot. Ndoshta ata u bënë burimi kryesor i saj?

Ventilat hidrotermale

Në vitin 1981, Jack Corliss sugjeroi se vrima të ngjashme ekzistonin në Tokë 4 miliardë vjet më parë dhe ishte rreth tyre që filloi jeta. Ai ia kushtoi të gjithë karrierën e tij zhvillimit të kësaj ideje.

Corliss sugjeroi që ndenjat hidrotermale mund të krijonin një përzierje kimikatesh. Çdo ndenja, argumentoi ai, ishte diçka si një shpërndarës i "supës së parë".

• Ndërsa uji i nxehtë rridhte nëpër shkëmbinj, nxehtësia dhe presioni i detyruan përbërjet organike më të thjeshta të shndërrohen në më komplekse, si aminoacidet, nukleotidet dhe sheqeri.
• Më afër daljes në oqean, ku uji nuk ishte më aq i nxehtë, ata filluan të formojnë zinxhirë, duke formuar karbohidrate, proteina dhe nukleotide si ADN-ja.
• Më pas, në vetë oqeanin, ku uji u ftoh ndjeshëm, këto molekula u mblodhën në qeliza të thjeshta.

Teoria dukej e arsyeshme dhe tërhoqi vëmendjen.

Por Stanley Miller, eksperimenti i të cilit u diskutua më herët, nuk e ndau entuziazmin. Në vitin 1988, ai shkroi se kanalet e ventilimit ishin shumë të nxehta për të mbështetur jetën.

Teoria e Corliss ishte se temperatura ekstreme mund të nxiste formimin e substancave si aminoacidet, por eksperimentet e Millerit treguan se ajo gjithashtu mund t'i shkatërronte ato.

Komponimet kryesore si sheqeri mund të zgjasin për disa sekonda më së shumti.

Për më tepër, këto molekula të thjeshta vështirë se do të ishin në gjendje të formonin zinxhirë, pasi uji përreth do t'i thyente ato pothuajse menjëherë.

E ngrohtë, edhe më e ngrohtë...

Në këtë pikë, gjeologu Mike Russell hyri në diskutim. Ai besonte se teoria e ventilimit përshtatet në mënyrë të përkryer me spekulimet e Wachtershauser-it rreth organizmave pararendës. Këto mendime e çuan atë në krijimin e një prej teorive më të njohura për origjinën e jetës.

Rinia e Russell kaloi duke krijuar aspirinë dhe duke studiuar minerale të vlefshme. Dhe gjatë një shpërthimi të mundshëm vullkanik në vitet 1960, ai koordinoi me sukses planin e reagimit pa ndonjë përvojë pas tij. Por ai ishte i interesuar të studionte se si sipërfaqja e Tokës ndryshoi gjatë periudhave të ndryshme. Mundësia për të parë historinë nga këndvështrimi i një gjeologu i dha formë teorisë së tij për origjinën e jetës.

Në vitet 1980, ai gjeti fosile që tregonin se në kohët e lashta kishte ndenja hidrotermale ku temperaturat nuk i kalonin 150 gradë Celsius. Këto temperatura të moderuara, argumentoi ai, mund të lejojnë që molekulat të zgjasin shumë më gjatë sesa mendonte Miller.

Për më tepër, fosilet e këtyre kanaleve më pak të nxehta zbuluan diçka interesante. Një mineral i quajtur pirit, i përbërë nga hekur dhe squfur, në formën e tubave 1 milimetër të gjatë.

Në laboratorin e tij, Russell zbuloi se piriti mund të formonte edhe pika sferike. Ai sugjeroi që molekulat e para komplekse organike u formuan brenda strukturave të piritit.

Në të njëjtën kohë, Wachtershauser filloi të botojë teoritë e tij bazuar në faktin se një rrjedhë uji, e pasur me kimikate, ndërvepronte me një mineral të caktuar. Ai madje sugjeroi se minerali mund të ishte piriti.

2+2=?

Gjithçka që duhej të bënte Russell ishte të bashkonte 2 dhe 2.

Ai supozoi se organizmat pararendës të Wachtershauser ishin formuar brenda kanaleve të ngrohta hidrotermale në thellësi të detit, ku mund të ishin formuar struktura piriti. Nëse Russell nuk gaboi, atëherë jeta u ngrit në thellësi të detit dhe metabolizmi u shfaq i pari.

E gjithë kjo u përshkrua në një punim nga Russell të botuar në 1993, 40 vjet pas eksperimentit klasik të Millerit.

Kishte shumë më pak rezonancë në shtyp, por kjo nuk e ul rëndësinë e zbulimit. Russell kombinoi dy ide të ndryshme (ciklet metabolike të Wachtershauser dhe kanalet hidrotermale Corliss) në një koncept mjaft bindës.

Koncepti u bë edhe më mbresëlënës kur Russell ndau idetë e tij se si organizmat e hershëm thithnin energjinë. Me fjalë të tjera, ai shpjegoi se si mund të funksiononte metabolizmi i tyre. Ideja e tij u bazua në punën e një prej gjenive të harruar të shkencës moderne.

Eksperimentet “qesharake” të Mitchell-it

Në vitet '60, biokimisti Peter Mitchell u detyrua të linte Universitetin e Edinburgut për shkak të sëmundjes.

Ai konvertoi një rezidencë në Cornwall në laboratorin e tij personal. I shkëputur nga komuniteti shkencor, ai financoi punën e tij duke shitur qumështin e lopëve të tij shtëpiake. Shumë biokimistë, duke përfshirë Leslie Orgel, kërkimi i të cilit mbi ARN-në u diskutua më herët, e konsideruan punën e Mitchell-it si jashtëzakonisht absurde.

Pothuajse dy dekada më vonë, Mitchell triumfoi, duke fituar çmimin Nobel në Kimi në 1978. Ai nuk u bë kurrë i famshëm, por idetë e tij mund të shihen në çdo tekst shkollor të biologjisë.

Mitchell ia kushtoi jetën e tij studimit se si organizmat shpenzojnë energjinë që marrin nga ushqimi. Me fjalë të tjera, ai ishte i interesuar se si mbetemi gjallë nga sekonda në sekondë.

Biokimisti britanik Peter Mitchell mori çmimin Nobel në Kimi për punën e tij në zbulimin e mekanizmit të sintezës së ATP.

Si e ruan energjinë trupi

Mitchell e dinte se të gjitha qelizat e ruajnë energjinë në një molekulë specifike të quajtur adenozinë trifosfat (ATP). E rëndësishme është që adenozina ka një zinxhir prej tre fosfatesh të lidhur me të. Shtimi i fosfatit të tretë kërkon shumë energji, e cila më vonë ruhet në ATP.

Kur një qelizë ka nevojë për energji (për shembull, gjatë tkurrjes së muskujve), ajo ndërpret fosfatin e tretë nga ATP. Kjo konverton ATP në difosfat adenozid (ADP) dhe çliron energjinë e ruajtur.

Mitchell donte të kuptonte se si qelizat arritën të krijonin ATP në radhë të parë. Si e përqendruan energjinë e mjaftueshme në ADP për t'u bashkuar me fosfatin e tretë?

Mitchell e dinte se enzima që prodhon ATP ndodhej në membranë. Ai arriti në përfundimin se qeliza pompon grimca të ngarkuara, të quajtura protone, nëpër membranë, kështu që shumë protone mund të shihen në njërën anë, ndërsa pothuajse asnjë nuk shihet në anën tjetër.

Protonet më pas përpiqen të kthehen në membranë për të ruajtur ekuilibrin në secilën anë, por ato mund të futen vetëm në enzimë. Rrjedha e protoneve që rrotullohen i jep enzimës energjinë e nevojshme për të krijuar ATP.

Mitchell e propozoi për herë të parë këtë ide në 1961. Për 15 vitet e ardhshme, ai mbrojti teorinë e tij kundër sulmit, pavarësisht provave dërrmuese.

Sot dihet se procesi i përshkruar nga Mitchell është karakteristik për çdo krijesë të gjallë në planet. Po ndodh në qelizat tuaja tani. Ashtu si ADN-ja, ajo është një pjesë themelore e jetës siç e njohim ne.

Ndarja natyrore e protoneve ishte e nevojshme për jetën

Në ndërtimin e teorisë së tij të jetës, Russell i kushtoi vëmendje ndarjes së protoneve të treguar nga Mitchell: shumë protone në njërën anë të membranës dhe vetëm disa nga ana tjetër.

Të gjitha qelizat kanë nevojë për këtë ndarje protonike për të ruajtur energjinë.

Qelizat moderne krijojnë këtë ndarje duke pompuar protone nga membrana, por ka mekanikë komplekse molekulare të përfshira që nuk mund të ndodhin vetëm brenda natës.

Pra, Russell nxori një tjetër përfundim logjik: jeta u formua aty ku kishte një ndarje natyrale të protoneve.

Diku afër kanaleve hidrotermale. Por ndenja duhet të jetë e një lloji specifik.

Toka e hershme kishte dete acid, dhe uji acid është thjesht i ngopur me protone. Për të ndarë protonet, uji në kanalet hidrotermale duhet të jetë i varfër në protone: me fjalë të tjera, ai duhet të jetë alkalik.

Shfrynjet hidrotermale të Corliss nuk e plotësonin këtë kusht. Jo vetëm që ishin shumë të nxehtë, por ishin edhe shumë acid.

Por në vitin 2000, Deborah Kelly nga Universiteti i Uashingtonit zbuloi ndenjat e para alkaline hidrotermale.

Dr. Deborah Kelly.

Vrima hidrotermale alkaline dhe të ftohta

Kelly arriti të bëhej shkencëtare me shumë vështirësi. Babai i saj ndërroi jetë kur ajo ishte në shkollë të mesme dhe asaj iu desh të punonte pas leksioneve për të paguar universitetin.

Por ajo ia doli dhe më vonë mori idenë e studimit të vullkaneve nënujore dhe burimeve të nxehta hidrotermale. Pasioni i saj për të studiuar vullkanet dhe kanalet e nxehta nënujore e çoi atë në zemër të Oqeanit Atlantik. Pikërisht këtu në thellësi kishte një varg malesh madhështore që ngrihej nga fundi i oqeanit.

Në këtë kreshtë, Kelly zbuloi një rrjet të tërë shfrynimesh hidrotermale, të cilat ajo e quajti "Qyteti i Humbur". Ata nuk ishin si ato që gjeti Corliss.

Prej tyre rridhte ujë në temperaturë 40-75 gradë Celsius dhe me përmbajtje të vogël alkali. Mineralet karbonatike nga uji i tillë formuan kolona të pjerrëta të bardha, të ngjashme me kolonat e tymit dhe që ngriheshin nga fundi si tubacione organesh. Pavarësisht pamjes së tyre të frikshme dhe "fantazmë", këto shtylla ishin në të vërtetë shtëpia e kolonive të mikroorganizmave që jetonin në ujë të ngrohtë.

Këto ndenja alkaline përshtaten në mënyrë të përkryer me teorinë e Russell. Ai ishte i sigurt se jeta filloi në ndenja të ngjashme me ato të Qytetit të Humbur.

Por kishte një problem. Si gjeolog, Russell nuk dinte mjaftueshëm për qelizat biologjike për ta bërë teorinë e tij sa më bindëse.

Teoria më gjithëpërfshirëse e origjinës së jetës në Tokë

Për të kapërcyer problemet e njohurive të tij të kufizuara, Russell u bashkua me biologun amerikan William Martin. Një njeri i diskutueshëm, Martin e kaloi pjesën më të madhe të karrierës së tij duke punuar në Gjermani.

Në vitin 2003, ata paraqitën një version të përmirësuar të konceptit të mëparshëm të Russell. Dhe, ndoshta, kjo teori për origjinën e jetës në Tokë mund të quhet më gjithëpërfshirësja nga të gjitha ato ekzistuese.

Falë Kelly-t, ata e dinin se shkëmbinjtë e kanaleve alkaline ishin poroze: ato ishin të mbushura me vrima të vogla të mbushura me ujë. Shkencëtarët sugjeruan se këto vrima vepronin si "qeliza". Secila prej tyre përmbante substanca të rëndësishme, të tilla si minerale si piriti. Shtojini kësaj ndarjen natyrale të protoneve që siguronin shfryrjet, dhe ju merrni një vend ideal për lindjen e metabolizmit.

Sapo jeta filloi të shfrytëzonte energjinë kimike të ujit të ventilimit, teorizuan Russell dhe Martin, ajo filloi të krijonte molekula si ARN. Përfundimisht, ajo krijoi membranën e saj, duke u bërë një qelizë e vërtetë dhe u largua nga shkëmbi poroz, duke u nisur drejt ujërave të hapura.

Sot, kjo është një nga hipotezat kryesore në lidhje me origjinën e jetës.

Zbulimet e fundit

Kjo teori mori mbështetje të madhe në korrik 2016, kur Martin publikoi kërkime që rindërtonin disa tipare të "paraardhësit të fundit universal të përbashkët" (LUCA). Ky është emri konvencional për një organizëm që ekzistonte miliarda vjet më parë, i cili shkaktoi të gjithë diversitetin e jetës moderne.

Ne mund të mos gjejmë kurrë fosile të këtij organizmi, por bazuar në të gjitha të dhënat e disponueshme, mund të hamendësojmë se si dukej dhe çfarë karakteristikash kishte duke studiuar mikroorganizmat moderne.

Kjo është pikërisht ajo që bëri Martin. Ai studioi ADN-në e 1930 mikroorganizmave modernë dhe identifikoi 355 gjene që ishin të pranishme në pothuajse të gjithë.

Mund të supozohet se këto 355 gjene u kaluan brez pas brezi, pasi të gjithë këta mikrobe 1930 kishin një paraardhës të përbashkët - me sa duket nga koha kur PUOP ekzistonte ende.

Midis këtyre gjeneve ishin ata përgjegjës për përdorimin e ndarjes së protonit, por jo ata përgjegjës për krijimin e kësaj ndarjeje - ashtu si në teorinë e Russell dhe Martin.

Për më tepër, PUOP dukej se ishte në gjendje të përshtatej me substanca si metani, që nënkuptonte praninë e një mjedisi vullkanikisht aktiv rreth tij. Kjo është, një ndenja hidrotermale.

Jo aq e thjeshtë

Megjithatë, përkrahësit e idesë së Botës ARN gjetën dy probleme me konceptin Russell-Martin. Njëra mund të korrigjohet ende, por tjetra mund të nënkuptojë shembjen e të gjithë teorisë.

Problemi i parë është mungesa e provave eksperimentale se proceset e përshkruara nga Russell dhe Martin në të vërtetë kanë ndodhur.

Po, shkencëtarët kanë ndërtuar një teori hap pas hapi, por asnjë hap i vetëm nuk është riprodhuar ende në laborator.

“Përkrahësit e idesë së pamjes parësore përsëritje jepni rregullisht rezultatet e eksperimenteve,” thotë Armen Mulkijanyan, një ekspert për origjinën e jetës. “Përkrahësit e idesë së pamjes parësore metabolizmin ata nuk e bëjnë këtë.”

Por kjo mund të ndryshojë së shpejti, falë kolegut të Martinit, Nick Lane nga University College London. Lane projektoi një "reaktor të origjinës së jetës" që do të simulonte kushtet brenda një hapjeje alkaline. Ai shpreson të rikrijojë ciklet metabolike dhe ndoshta edhe ARN. Por është ende herët për të folur për këtë.

Problemi i dytë është se shfrynjet janë të vendosura thellë nën ujë. Siç theksoi Miller në 1988, molekulat me zinxhir të gjatë si ARN dhe proteinat nuk mund të formohen në ujë pa enzima për t'i parandaluar ato të shpërbëhen.

Për shumë studiues, ky argument u bë vendimtar.

"Me një sfond në kimi, ju nuk do të jeni në gjendje të besoni teorinë e ventilimit të detit të thellë, sepse ju e njihni kiminë dhe e kuptoni që të gjitha këto molekula janë të papajtueshme me ujin," thotë Mulkijanian.

Sidoqoftë, Russell dhe mbështetësit e tij nuk po nxitojnë të heqin dorë nga idetë e tyre.

Por në dekadën e fundit, një qasje e tretë ka dalë në plan të parë, e shoqëruar nga një sërë eksperimentesh jashtëzakonisht interesante.

Ndryshe nga teoritë rreth ARN World dhe kanalet hidrotermale, kjo qasje, nëse ishte e suksesshme, premtoi të pamendueshmen - krijimin e një qelize të gjallë nga e para.

Si të krijoni një qelizë?

Nga fillimi i shekullit të 21-të, kishte dy koncepte kryesore për origjinën e jetës.

1. Mbështetësit "Bota e ARN-së" argumentoi se jeta filloi me një molekulë të vetë-përsëritshme.
2. Përkrahësit e teorisë rreth " metabolizmi primar" kanë krijuar një pamje të detajuar se si jeta mund të ketë origjinën në kanalet hidrotermale në det të thellë.

Megjithatë, një teori e tretë ka dalë në plan të parë.

Çdo krijesë e gjallë në Tokë përbëhet nga qeliza. Çdo qelizë është në thelb një top i butë me një mur të fortë ose "membranë".

Detyra e qelizës është të përmbajë të gjithë elementët vitalë brenda. Nëse muri i jashtëm këputet, pjesët e brendshme do të derdhen dhe qeliza në thelb do të vdesë - si një person i evisceruar.

Muri i jashtëm qelizor është aq i rëndësishëm sa disa shkencëtarë besojnë se duhet të ketë ardhur i pari. Ata janë të bindur se teoria e "gjenetikës primare" dhe teoria e "metabolizmit parësor" janë thelbësisht të gabuara.

Alternativa e tyre, "ndarja parësore", bazohet kryesisht në punën e Pier Luigi Luisi nga Universiteti Roma Tre në Romë.

Teoria e protocelës

Argumentet e Luisit janë të thjeshta dhe bindëse. Si mund ta imagjinoni një proces metabolik ose ARN që riprodhohet vetë që kërkon shumë substanca në një vend nëse nuk ka enë ku molekulat janë të sigurta?

Përfundimi nga kjo është si vijon: ekziston vetëm një mundësi për origjinën e jetës.

Në njëfarë mënyre, mes nxehtësisë dhe stuhive të Tokës së hershme, disa lëndë të para formuan qeliza primitive ose "protocela".

Për të vërtetuar këtë teori, është e nevojshme të kryhen eksperimente në laborator - të përpiqemi të krijojmë një qelizë të thjeshtë të gjallë.

Idetë e Luisi-t i kishin rrënjët në veprat e shkencëtarit sovjetik Alexander Oparin, i cili u diskutua më herët. Oparin theksoi se disa substanca formojnë flluska të quajtura coacervates, të cilat mund të mbajnë substanca të tjera në qendër të tyre.

Luisi sugjeroi se këto coacervates ishin protocelat e para.

Coacervates mund të kenë qenë protocelat e para.

Bota e lipideve

Çdo substancë yndyrore ose vajore do të formojë flluska ose një film në ujë. Ky grup substancash quhet lipide, dhe teoria se ato krijuan jetë quhet "Bota e lipideve".

Por vetëm formimi i flluskave nuk mjafton. Ato duhet të jenë të qëndrueshme, të jenë në gjendje të ndahen për të krijuar flluska "bijë" dhe të kenë të paktën një kontroll mbi rrjedhën e substancave brenda dhe jashtë tyre - të gjitha pa proteinat që janë përgjegjëse për këto funksione në qelizat moderne.

Kjo do të thotë se ishte e nevojshme të krijoheshin protocela nga materialet e nevojshme. Pikërisht këtë bëri Luisi për disa dekada, por asnjëherë nuk prodhoi diçka bindëse.

Protoqeli me ARN

Më pas, në vitin 1994, Luisi bëri një sugjerim të guximshëm. Sipas mendimit të tij, protocelat e para duhet të kenë pasur ARN. Për më tepër, kjo ARN duhet të kishte qenë në gjendje të vetë-përsëritej brenda protocelës.

Ky supozim nënkuptonte një refuzim të "ndarjes parësore" të pastër, por Luisi kishte arsye të mira për këtë.

Një qelizë me një mur të jashtëm, por pa gjen brenda, nuk kishte shumë funksione. Ajo duhej të ishte në gjendje të ndahej në qeliza bija, por nuk mund të transmetonte informacion për veten tek pasardhësit e saj. Një qelizë mund të fillojë të zhvillohet dhe të bëhet më komplekse vetëm nëse do të kishte të paktën disa gjene.

Teoria së shpejti fitoi një përkrahës të fortë në Jack Szostak, puna e të cilit mbi hipotezën Botërore të ARN-së është diskutuar më parë. Për shumë vite, këta shkencëtarë ishin në anët e kundërta të komunitetit shkencor - Luisi mbështeti idenë e "kompartmentalizimit parësor", dhe Shostak - "gjenetikës parësore".

"Në konferencat e origjinës së jetës, ne gjithmonë merrnim debate të gjata se cila ishte më e rëndësishme dhe cila ishte e para," kujton Szostak. “Më në fund e kuptuam se qelizat kanë nevojë për të dyja. Ne arritëm në përfundimin se pa ndarje dhe sistemin gjenetik, jeta e parë nuk mund të ishte formuar.

Në vitin 2001, Szostak dhe Luisi bashkuan forcat dhe vazhduan kërkimet e tyre. Në një artikull në revistën Nature, ata argumentuan se për të krijuar një qelizë të gjallë nga e para, duhet të vendosni ARN vetë-përsëritëse në një pikë të thjeshtë yndyre.

Ideja ishte e guximshme dhe së shpejti Shostak iu përkushtua plotësisht zbatimit të saj. Duke gjykuar drejt se "nuk mund të përshkruani një teori pa prova praktike", ai vendosi të fillonte eksperimentet me protocelat.

Vezikulat

Dy vjet më vonë, Shostak dhe dy kolegë njoftuan një zbulim të madh shkencor.

Eksperimentet u kryen në vezikula: pika sferike me dy shtresa acidesh yndyrore nga jashtë dhe një bërthamë të lëngshme brenda.

Në një përpjekje për të përshpejtuar krijimin e vezikulave, shkencëtarët shtuan grimcat e një minerali balte të quajtur montmorillonite. Kjo përshpejtoi formimin e vezikulave me 100 herë. Sipërfaqja e argjilës shërbeu si një katalizator, duke kryer në thelb detyrën e një enzime.

Për më tepër, vezikulat mund të thithin si grimcat montmorillonite ashtu edhe zinxhirët e ARN-së nga sipërfaqja e argjilës.

Falë një shtimi të thjeshtë të argjilës, protocelat përfundimisht përmbanin gjenet dhe katalizatorin.

Vendimi për të shtuar montmorillonite nuk ishte pa arsye. Dekada kërkimore kanë treguar se montmorilloniti dhe mineralet e tjera argjile ishin shumë të rëndësishme në origjinën e jetës.

Montmorilloniti është një baltë e zakonshme. Në ditët e sotme përdoret gjerësisht në jetën e përditshme, për shembull, si mbushës për mbeturinat e maceve. Formohet kur hiri vullkanik shpërbëhet nën ndikimin e kushteve të motit. Meqenëse ka pasur shumë vullkane në Tokën e hershme, është logjike të supozohet se montmorilloniti ishte i bollshëm.

Në vitin 1986, kimisti James Ferris vërtetoi se montmorilloniti është një katalizator që nxit formimin e molekulave organike. Ai më vonë zbuloi gjithashtu se ky mineral përshpejton formimin e ARN-ve të vogla.

Kjo e bëri Ferrisin të besonte se balta që nuk binte në sy ishte dikur vendi i jetës. Szostak mori këtë ide dhe përdori montmorillonite për të krijuar protocela.

Formimi i vezikulave me pjesëmarrjen e argjilës ndodhi qindra herë më shpejt.

Zhvillimi dhe ndarja e protocelave

Një vit më vonë, ekipi i Shostakut zbuloi se protocelat e tyre po rriteshin vetë.

Ndërsa molekulat e reja të ARN-së u shtuan në protocell, muri i jashtëm u ul nën presion në rritje. Dukej sikur protocela kishte mbushur barkun dhe ishte gati të shpërthente.

Për të kompensuar presionin, protocelat zgjodhën më shumë acide yndyrore dhe i ndërtuan ato në mur në mënyrë që të mund të vazhdonin të fryhen në mënyrë të sigurt në përmasa të mëdha.

Por e rëndësishme është se acidet yndyrore u morën nga protoqelizat e tjera me më pak ARN, kjo është arsyeja pse ato filluan të tkurren. Kjo do të thoshte se protocelat konkurruan dhe fituan ato që përmbanin më shumë ARN.

Kjo çoi në përfundime mbresëlënëse. Nëse protocelat mund të rriten, a mund të ndahen? A do të jetë në gjendje Shostak të detyrojë protocelat të riprodhohen vetë?

Eksperimentet e para të Shostak treguan një nga mënyrat se si ndahen protocelat. Kur protocelat shtyheshin nëpër vrima të vogla, ato ngjesheshin në formën e tubave, të cilat më pas ndaheshin në protocela "bijë".

Kjo ishte e lezetshme, sepse asnjë mekanizëm qelizor nuk u përfshi në proces, vetëm presion i zakonshëm mekanik.

Por kishte edhe disavantazhe, pasi gjatë eksperimentit protocelat humbën një pjesë të përmbajtjes së tyre. Doli gjithashtu se qelizat e para mund të ndaheshin vetëm nën presionin e forcave të jashtme që do t'i shtynin ato nëpër vrima të ngushta.

Ka shumë mënyra për të detyruar vezikulat të ndahen: për shembull, duke shtuar një rrjedhë të fortë uji. Por ishte e nevojshme të gjendej një mënyrë në të cilën protocelat do të ndaheshin pa humbur përmbajtjen e tyre.

Parimi i qepës

Në vitin 2009, Shostak dhe studenti i tij Ting Zhu gjetën një zgjidhje. Ata krijuan protocela pak më komplekse me mure të shumta, paksa si shtresat e një qepe. Pavarësisht kompleksitetit të tyre të dukshëm, krijimi i protocelave të tilla ishte mjaft i thjeshtë.

Ndërsa Zhu i ushqente me acide yndyrore, protoqelizat u rritën dhe ndryshuan formë, duke u zgjatur dhe duke marrë një formë si fije. Kur protocela u bë mjaft e madhe, mjaftonte vetëm një aplikim i vogël i forcës që ajo të shpërbëhej në protoqeliza të vogla vajzash.

Çdo protocelë bijë përmbante ARN nga protocela mëmë dhe praktikisht asnjë element ARN nuk humbi. Për më tepër, protocelat mund të vazhdonin këtë cikël - protocelat bija u rritën dhe u ndanë në mënyrë të pavarur.

Në eksperimente të mëtejshme, Zhu dhe Szostak gjetën një mënyrë për të detyruar protocelat të ndahen. Duket sikur një pjesë e problemit është zgjidhur.

Domosdoshmëria e ARN-së vetë-kopjuese

Megjithatë, protocelat ende nuk funksionuan siç duhet. Luisi i pa protocelat si bartës të ARN-ve vetë-përsëritëse, por deri më tani ARN-të ishin vetëm brenda dhe nuk ndikuan asgjë.

Për të demonstruar se protocelat ishin me të vërtetë jeta e parë në Tokë, Shostak duhej të detyronte ARN-në të bënte kopje të saj.

Detyra nuk ishte e lehtë, pasi eksperimentet e dekadave nga shkencëtarët për të cilat kemi shkruar më parë nuk çuan në krijimin e ARN-së vetë-përsëritëse.

Vetë Shostak u ndesh me të njëjtin problem gjatë punës së tij të hershme në teorinë botërore të ARN-së. Që atëherë, askush nuk duket se e ka zgjidhur atë.

Orgel kaloi vitet 70 dhe 80 duke studiuar parimin e kopjimit të fijeve të ARN-së.

Thelbi i saj është i thjeshtë. Ju duhet të merrni një fije ARN dhe ta vendosni në një enë me nukleotide. Pastaj përdorni këto nukleotide për të krijuar një varg të dytë të ARN-së që plotëson të parën.

Për shembull, vargu i ARN-së i kampionit "CGC" do të formojë një varg shtesë të kampionit "GCG". Kopja tjetër do të rikrijojë qarkun origjinal CGC.

Orgel vuri re se në kushte të caktuara, zinxhirët e ARN-së kopjohen në këtë mënyrë pa ndihmën e enzimave. Është shumë e mundur që jeta e parë të kopjoi gjenet e saj në këtë mënyrë.

Deri në vitin 1987, Orgel mund të krijonte fije shtesë prej 14 nukleotidesh në gjatësi në vargjet e ARN-së, të cilat ishin gjithashtu të gjata 14 nukleotide.

Elementi që mungon

Adamala dhe Szostak zbuluan se magnezi ishte i nevojshëm për reagimin. Kjo ishte problematike sepse magnezi shkatërroi protocelat. Por kishte një zgjidhje: përdorni citratin, i cili është pothuajse identik me acidin citrik që gjendet në limon dhe portokall dhe që është i pranishëm në çdo qelizë të gjallë.

Në një punim të botuar në vitin 2013, Adamala dhe Szostak përshkruan një studim në të cilin citrat u shtua në protocela, të cilat mbivendosen me magnez dhe mbronin protocelat pa ndërhyrë në kopjimin e zinxhirit.

Me fjalë të tjera, ata arritën atë që Luisi foli në 1994. "Ne mundësuam ARN-në të vetë-përsëritet brenda vezikulave të acideve yndyrore," thotë Szostak.

Në vetëm dhjetë vjet kërkime, ekipi i Shostakut ka arritur rezultate të jashtëzakonshme.

• Shkencëtarët kanë krijuar protoqeliza që ruajnë gjenet e tyre ndërsa thithin molekula të dobishme nga mjedisi i tyre.
• Protocelat mund të rriten dhe të ndahen dhe madje të konkurrojnë me njëra-tjetrën.
• Ato përmbajnë ARN që vetë-përsëriten.
• Në të gjitha aspektet, protocelat e krijuara në laborator çuditërisht i ngjajnë jetës.

Ata ishin gjithashtu elastik. Në vitin 2008, ekipi i Szostak zbuloi se protocelat mund t'i mbijetojnë temperaturave deri në 100 gradë Celsius, temperatura në të cilën vdesin shumica e qelizave moderne. Kjo vetëm sa forcoi besimin se protocelat ishin të ngjashme me jetën e parë, e cila duhej të mbijetonte disi në kushtet e shirave të vazhdueshëm meteorësh.

"Sukseset e Shostakut janë mbresëlënëse," thotë Armen Mulkijanyan.

Megjithatë, në shikim të parë, qasja e Shostakut është shumë e ndryshme nga kërkimet e tjera mbi origjinën e jetës që ka vazhduar gjatë 40 viteve të fundit. Në vend që të fokusohej në "vetë-riprodhimin parësor" ose "kompartmentalizimin parësor", ai gjeti një mënyrë për t'i kombinuar këto teori.

Kjo u bë arsyeja për krijimin e një qasjeje të re të unifikuar për studimin e çështjes së origjinës së jetës në Tokë.

Kjo qasje nënkupton se jeta e parë nuk kishte një karakteristikë që u shfaq para të tjerave. Ideja e një "grupi parësor karakteristikash" tashmë ka shumë prova praktike dhe, hipotetikisht, mund të zgjidhë të gjitha problemet e teorive ekzistuese.

Bashkimi i Madh

Në kërkim të një përgjigjeje për pyetjen e origjinës së jetës, shkencëtarët e shekullit të 20-të u ndanë në 3 kampe. Secili iu përmbajt vetëm hipotezave të veta dhe u shpreh poshtë për punën e dy të tjerëve. Kjo qasje ishte sigurisht efektive, por çdo kamp në fund u përball me probleme të pazgjidhshme. Prandaj, këto ditë, disa shkencëtarë kanë vendosur të provojnë një qasje të kombinuar ndaj këtij problemi.

Ideja e bashkimit i ka rrënjët në një zbulim të kohëve të fundit që vërteton teorinë tradicionale të "vetë-riprodhimit parësor" të Botës së ARN-së, por vetëm në shikim të parë.

Në vitin 2009, përkrahësit e teorisë Botërore të ARN-së u përballën me një problem të madh. Ata nuk mund të krijonin nukleotide, blloqet ndërtuese të ARN-së, në një mënyrë që mund të kishin krijuar vetë në kushtet e hershme të Tokës.

Siç e pamë më herët, kjo ka bërë që shumë studiues të besojnë se jeta e parë nuk bazohej fare në ARN.

John Sutherland ka menduar për këtë që nga vitet 1980. "Do të ishte mirë nëse dikush do të mund të demonstronte se si ARN-ja grumbullohet në vetvete," thotë ai.

Për fat të mirë për Sutherland, ai punoi në Laboratorin e Biologjisë Molekulare të Kembrixhit (CMB). Shumica e instituteve kërkimore janë vazhdimisht duke nxituar stafin e tyre në pritje të zbulimeve të reja, por LMB lejoi stafin të punonte seriozisht për problemin. Kështu që Sutherland ishte i lirë të mendonte pse ishte kaq e vështirë të bëheshin nukleotide të ARN-së dhe gjatë disa viteve ai zhvilloi një qasje alternative.

Si rezultat, Sutherland erdhi në një pikëpamje krejtësisht të re për origjinën e jetës, e cila ishte se të gjithë përbërësit kryesorë të jetës mund të ishin formuar njëkohësisht.

Ndërtesa modeste e Laboratorit të Biologjisë Molekulare të Kembrixhit.

Një rastësi e lumtur e molekulave dhe rrethanave

"Disa aspekte kryesore të kimisë së ARN-së u prishën," shpjegon Sutherland. Çdo nukleotid ARN përbëhet nga një sheqer, një bazë dhe një fosfat. Por në praktikë, doli të ishte e pamundur të detyrosh sheqerin dhe bazën të ndërveprojnë. Molekulat ishin thjesht në formën e gabuar.

Kështu Sutherland filloi të eksperimentonte me substanca të tjera. Në fund, ekipi i tij krijoi 5 molekula të thjeshta të përbëra nga një lloj tjetër sheqeri dhe cianamidi, i cili, siç sugjeron emri, lidhet me cianidin. Këto substanca u kaluan përmes një sërë reaksionesh kimike, të cilat përfundimisht çuan në krijimin e dy nga katër nukleotideve.

Ishte padyshim një sukses dhe e ngriti menjëherë reputacionin e Sutherland.

Shumë vëzhgues menduan se kjo ishte një provë tjetër në favor të teorisë së "Botës së ARN". Por vetë Sutherland e pa atë ndryshe.

Hipoteza "klasike" e Botës së ARN-së u fokusua në faktin se në organizmat e parë ARN ishte përgjegjëse për të gjitha funksionet e jetës. Por Sutherland e quan këtë pretendim "optimist të pashpresë". Ai beson se ARN ishte përfshirë, por nuk ishte i vetmi komponent i rëndësishëm për qëndrueshmërinë.

Sutherland u frymëzua nga puna e fundit e Jack Szostak, i cili kombinoi konceptin Botëror të ARN-së të "vetë-përsëritjes parësore" me idetë e Pier Luigi Luisi për "kompartmentalizimin primar".

Si të krijoni një qelizë të gjallë nga e para

Vëmendja e Sutherland u tërhoq nga një detaj kurioz në sintezën e nukleotideve, i cili në fillim dukej i rastësishëm.

Hapi i fundit në eksperimentet e Sutherland ishte gjithmonë shtimi i fosfateve në nukleotid. Por më vonë e kuptoi se duhej ta shtonte qysh në fillim, pasi fosfati përshpejton reagimet në fazat e hershme.

Shtimi fillestar i fosfatit dukej se rriti rastësinë e reagimit, por Sutherland ishte në gjendje të kuptonte se kjo rastësi ishte e dobishme.

Kjo e bëri atë të mendojë se përzierjet duhet të jenë kaotike. Në Tokën e hershme, ka të ngjarë të kishte shumë kimikate që notonin në një pishinë. Sigurisht, përzierjet nuk duhet të ngjajnë me ujin e kënetës, sepse ju duhet të gjeni nivelin optimal të rastësisë.

Krijuar në vitin 1950, përzierjet e Stanley Miller, të diskutuara më parë, ishin shumë më kaotike se përzierja e Sutherland. Ato përmbanin molekula biologjike, por, siç thotë Sutherland, ato "ishin të pakta dhe ishin të shoqëruara nga shumë më tepër komponime jobiologjike".

Sutherland mendonte se kushtet e eksperimentit të Millerit nuk ishin mjaftueshëm të pastra. Përzierja ishte shumë kaotike, kjo është arsyeja pse substancat e nevojshme thjesht humbën në të.

Kështu Sutherland vendosi të gjejë një "kimi Goldilocks": jo aq i mbingarkuar me substanca të ndryshme sa të bëhet i padobishëm, por edhe jo aq i thjeshtë sa të jetë i kufizuar në aftësitë e tij.

Ishte e nevojshme të krijohej një përzierje komplekse në të cilën të gjithë përbërësit e jetës mund të formoheshin njëkohësisht dhe më pas të kombinoheshin.

Një pellg parësor dhe formimi i jetës në pak minuta

E thënë thjesht, imagjinoni se 4 miliardë vjet më parë kishte një pellg të vogël në Tokë. Për shumë vite, substancat e nevojshme u formuan në të derisa përzierja fitoi përbërjen kimike që nevojitet për të filluar procesin. Dhe pastaj u formua qeliza e parë, ndoshta në vetëm pak minuta.

Kjo mund të tingëllojë fantastike, si deklaratat e alkimistëve mesjetarë. Por Sutherland filloi të kishte prova.

Që nga viti 2009, ai ka treguar se duke përdorur të njëjtat substanca që formuan dy nukleotidet e para të ARN-së, është e mundur të krijohen molekula të tjera të rëndësishme për çdo organizëm të gjallë.

Hapi tjetër i dukshëm ishte krijimi i nukleotideve të tjera të ARN-së. Sutherland nuk e ka zotëruar ende këtë, por në vitin 2010 ai demonstroi molekula afër kësaj që potencialisht mund të shndërroheshin në nukleotide.

Dhe në vitin 2013, ai mblodhi prekursorët e aminoacideve. Këtë herë ai shtoi cianid bakri për të krijuar reagimin e nevojshëm.

Substancat me bazë cianidi ishin të pranishme në shumë nga eksperimentet dhe Sutherland i përdori ato përsëri në 2015. Ai tregoi se me të njëjtin grup substancash është e mundur të krijohen pararendës të lipideve - molekulat që përbëjnë muret qelizore. Reagimi u zhvillua nën ndikimin e dritës ultravjollcë dhe përfshiu squfur dhe bakër, të cilët ndihmuan në përshpejtimin e procesit.

"Të gjitha blloqet e ndërtimit [formuar] nga një bërthamë e përbashkët e reaksioneve kimike," shpjegon Szostak.

Nëse Sutherland ka të drejtë, atëherë pikëpamja jonë për origjinën e jetës ka qenë thelbësisht e gabuar për 40 vitet e fundit.

Që nga momenti kur shkencëtarët panë se sa komplekse ishte struktura e qelizave, të gjithë u përqendruan në idenë se qelizat e para po bashkoheshin. gradualisht, element pas elementi.

Që kur Leslie Orgel prezantoi idenë se ARN erdhi e para, studiuesit "janë duke u përpjekur të marrin një element dhe pastaj ta bëjnë atë të bëjë pjesën tjetër", thotë Sutherland. Ai vetë beson se është e nevojshme të krijosh të gjitha përnjëherë.

Kaosi është një kusht i domosdoshëm i jetës

"Ne vumë në dyshim idenë se një qelizë është shumë komplekse për t'u lindur menjëherë," thotë Sutherland. "Siç mund ta shihni, ju mund të krijoni blloqet e ndërtimit për të gjitha sistemet në të njëjtën kohë."

Shostak madje dyshon se shumica e përpjekjeve për të krijuar molekula të jetës dhe për t'i mbledhur ato në qeliza të gjalla kanë dështuar për të njëjtën arsye: kushte eksperimentale shumë sterile.

Shkencëtarët morën substancat e nevojshme dhe harruan plotësisht ato që mund të kenë ekzistuar edhe në Tokën e hershme. Por puna e Sutherland tregon se kur substanca të reja shtohen në përzierje, shfaqen komponime më komplekse.

Shostak e hasi këtë vetë në vitin 2005, kur u përpoq të fuste një enzimë ARN në protocelat e tij. Enzima kishte nevojë për magnez, i cili shkatërroi membranën protoqelizore.

Zgjidhja ishte elegante. Në vend që të krijoni vezikula nga vetëm një acid yndyror, krijoni ato nga një përzierje e dy acideve. Vezikulat që rezultojnë mund të përballen me magnezin, dhe për këtë arsye mund të veprojnë si "bartës" të enzimave të ARN-së.

Për më tepër, Szostak thotë se gjenet e para ishin ndoshta të rastësishme.

Organizmat moderne përdorin ADN-në e pastër për të transmetuar gjenet, por ka të ngjarë që ADN-ja e pastër thjesht të mos ekzistonte në fillim. Në vend të saj mund të ketë një përzierje të nukleotideve të ARN-së dhe nukleotideve të ADN-së.

Në vitin 2012, Szostak tregoi se një përzierje e tillë mund të mblidhet në molekula "mozaiku" që duken dhe sillen si ARN e pastër. Dhe kjo dëshmon se teoria e molekulave të përziera të ARN-së dhe ADN-së ka të drejtë të ekzistojë.

Këto eksperimente sugjeruan si vijon: nuk ka rëndësi nëse organizmat e parë mund të kishin ARN të pastër apo ADN të pastër.

"Unë në fakt iu ktheva idesë se polimeri i parë ishte i ngjashëm me ARN-në, por dukej pak më kaotik," thotë Szostak.

Alternativat e ARN-së

Është e mundur që tani mund të ketë më shumë alternativa për ARN-në, përveç TNC-ve dhe PNA-ve ekzistuese të diskutuara më parë. Ne nuk e dimë nëse ato kanë ekzistuar në Tokën e hershme, por edhe nëse kanë ekzistuar, organizmat e hershëm mund t'i kenë përdorur ato së bashku me ARN-në.

Nuk ishte më "Bota e ARN", por "Bota e Diçka-Nuk është".

Mësimi që mund të nxjerrim nga e gjithë kjo është se vetë-krijimi i qelizës së parë të gjallë nuk ishte aspak aq i vështirë sa mendonim më parë. Po, qelizat janë makina komplekse. Por, siç doli, ato do të funksionojnë, megjithëse jo në mënyrë perfekte, edhe nëse janë "të bëra rastësisht" nga materiale skrap.

Duke u shfaqur, qeliza të tilla të papërpunuara do të duket se kanë pak shanse për të mbijetuar në Tokën e hershme. Nga ana tjetër, ata nuk kishin konkurrencë dhe nuk ishin të kërcënuar nga asnjë grabitqar, kështu që në shumë mënyra jeta në Tokën primordiale ishte më e thjeshtë se sa është tani.

Por ka një "Por"

Por ka një problem që as Sutherland dhe as Szostak nuk mund ta zgjidhin dhe është mjaft serioz.

Organizmi i parë duhet të ketë pasur një formë të metabolizmit. Që në fillim jeta duhej të kishte aftësinë për të marrë energji, përndryshe ajo jetë do të zhdukej.

Në këtë pikë, Sutherland u pajtua me idetë e Mike Russell, Bill Martin dhe përkrahësve të tjerë të "metabolizmit primar".

"Përkrahësit e teorive për "botën e ARN" dhe "metabolizmin parësor" debatuan më kot me njëri-tjetrin. Të dyja palët kishin argumente bindëse,” shpjegon Sutherland.

"Metabolizmi disi filloi diku," shkruan Shostak. "Por ajo që u bë burimi i energjisë kimike është një pyetje e madhe."

Edhe nëse Martin dhe Russell e kanë gabim në lidhje me idenë se jeta filloi në kanalet e detit të thellë, shumë pjesë të teorisë së tyre janë afër të vërtetës. E para është roli i rëndësishëm i metaleve në origjinën e jetës.

Shumë enzima në natyrë kanë një atom metali në thelbin e tyre. Në mënyrë tipike kjo është pjesa "aktive" e enzimës, ndërsa pjesa tjetër e molekulës është struktura mbështetëse.

Jeta e parë nuk mund të kishte enzima komplekse, kështu që ka shumë të ngjarë të përdorte metale të zhveshura si katalizatorë.

Katalizatorët dhe enzimat

Günther Wachtenshauser tha të njëjtën gjë kur sugjeroi se jeta u formua në piritin e hekurit. Russell gjithashtu thekson se uji në kanalet hidrotermale është i pasur me metale që mund të veprojnë si katalizator, dhe kërkimi i Martinit mbi paraardhësin e fundit universal të përbashkët të baktereve moderne sugjeron praninë e shumë enzimave me bazë hekuri.

E gjithë kjo sugjeron që shumë nga reaksionet kimike të Sutherland-it vazhduan me sukses vetëm për shkak të bakrit (dhe squfurit, siç theksoi Wachtershauser), dhe se ARN-ja në protocelat e Shostakut kërkon magnez.

Mund të ndodhë që ndenjat hidrotermale të jenë gjithashtu të rëndësishme për krijimin e jetës.

"Nëse shikoni metabolizmin modern, shihni elementë që flasin vetë, si grupe hekuri dhe squfuri," shpjegon Szostak. "Kjo përputhet me idenë se jeta e ka origjinën në ose pranë një ndenja ku uji ishte i pasur me hekur dhe squfur."

Me këtë thamë, ka vetëm një gjë për të shtuar. Nëse Sutherland dhe Szostak janë në rrugën e duhur, atëherë një aspekt i teorisë së ventilimit është padyshim i gabuar: jeta nuk mund të kishte filluar në thellësitë e detit.

"Proceset kimike që zbuluam varen shumë nga rrezatimi ultravjollcë," thotë Sutherland.

Burimi i vetëm i një rrezatimi të tillë është Dielli, kështu që reagimet duhet të ndodhin drejtpërdrejt nën rrezet e tij. Kjo përjashton versionin me ndenja të thella në det.

Shostak pajtohet që thellësitë e detit nuk mund të konsiderohen djepi i jetës. “Pjesa më e keqe është se ata janë të izoluar nga ndërveprimi me atmosferën, e cila është burimi i lëndëve të para të pasura me energji si cianidi.”

Por të gjitha këto probleme nuk e bëjnë të padobishme teorinë e ventilimit hidrotermal. Ndoshta këto vrima ndodheshin në ujëra të cekëta ku kishin akses në rrezet e diellit dhe cianidin.

Jeta nuk e ka origjinën në oqean, por në tokë

Armen Mulkijanyan propozoi një alternativë. Po sikur jeta të kishte origjinën në ujë, por jo në oqean, por në tokë? Domethënë, në një pellg vullkanik.

Mulkijanyan tërhoqi vëmendjen për përbërjen kimike të qelizave: në veçanti, cilat substanca pranojnë dhe çfarë refuzojnë. Doli se qelizat e çdo organizmi përmbajnë shumë fosfat, kalium dhe metale të tjera, me përjashtim të natriumit.

Qelizat moderne ruajnë ekuilibrin e metaleve duke i pompuar ato nga mjedisi, por qelizat e para nuk e kishin këtë mundësi - mekanizmi i pompimit nuk ishte zhvilluar ende. Prandaj, Mulkijanian sugjeroi që qelizat e para u shfaqën aty ku kishte një grup të përafërt substancash që përbëjnë qelizat aktuale.

Kjo e kalon menjëherë oqeanin nga lista e djepit të mundshëm të jetës. Qelizat e gjalla kanë shumë më tepër kalium dhe fosfat dhe shumë më pak natrium sesa gjendet në oqean.

Burimet gjeotermale pranë vullkaneve janë më të përshtatshme për këtë teori. Këto pellgje përmbajnë të njëjtën përzierje metalesh si qelizat.

Shostak e mbështet ngrohtësisht idenë. "Unë mendoj se lokacioni ideal do të ishte një liqen ose pellg i cekët në një zonë gjeotermale aktive," konfirmon ai. "Ne kemi nevojë për ndenja hidrotermale, por jo ato në det të thellë, por të ngjashme me ato që gjenden në zona vullkanike aktive si Yellowstone."

Reaksionet kimike të Sutherland mund të ndodhin në një vend të tillë. Burimet përmbajnë gamën e nevojshme të substancave, niveli i ujit luhatet në mënyrë që disa zona të thahen herë pas here dhe nuk mungojnë rrezet ultravjollcë diellore.

Për më tepër, Szostak thotë se pellgje të tilla janë perfekte për protocelat e tij.

"Protocelat në përgjithësi mbajnë një temperaturë të ulët, e cila është e mirë për kopjimin e ARN-së dhe metabolizmin tjetër të thjeshtë," thotë Szostak. "Por herë pas here ato nxehen shkurtimisht, gjë që ndihmon në ndarjen e fijeve të ARN-së dhe i përgatit ato për vetë-përsëritje të mëtejshme." Rrjedhat e ujit të ftohtë ose të nxehtë mund të ndihmojnë gjithashtu në ndarjen e protocelave.

Burimet gjeotermale pranë vullkaneve mund të ishin bërë vendlindja e jetës.

Meteoritet mund të kenë ndihmuar jetën

Bazuar në të gjitha argumentet ekzistuese, Sutherland ofron edhe një opsion të tretë - vendin ku ra meteori.

Toka iu nënshtrua rregullisht shirave meteorësh në 500 milionë vitet e para të ekzistencës së saj - ato bien edhe sot, por shumë më rrallë. Një vend i rënies së meteorit me madhësi të mirë mund të krijojë të njëjtat kushte si pellgjet për të cilat foli Mulkijanyan.

Së pari, meteoritët janë bërë kryesisht prej metali. Dhe vendet ku bien shpesh janë të pasura me metale si hekuri dhe squfuri. Dhe, më e rëndësishmja, në vendet ku bie meteori, shtypet korja e tokës, gjë që çon në aktivitetin gjeotermik dhe shfaqjen e ujit të nxehtë.

Sutherland përshkruan lumenj dhe përrenj të vegjël që rrjedhin në anët e kratereve të sapoformuara që nxjerrin substanca me bazë cianidi nga shkëmbinjtë - të gjitha nën ndikimin e rrezeve ultravjollcë. Çdo rrymë mbart një përzierje substancash paksa të ndryshme nga të tjerat, kështu që në fund të fundit ndodhin reaksione të ndryshme dhe prodhohen një sërë substancash organike.

Përfundimisht, përrenjtë bashkohen për të formuar një pellg vullkanik në fund të kraterit. Ndoshta ishte në një pellg të tillë që u mblodhën të gjitha substancat e nevojshme nga të cilat u formuan protocelat e para.

"Është një zhvillim shumë specifik," pajtohet Sutherland. Por ai anon drejt tij në bazë të reaksioneve kimike të gjetura: "Kjo është e vetmja rrjedhë e ngjarjeve ku mund të ndodhin të gjitha reagimet e treguara në eksperimentet e mia."

Shostak nuk është ende plotësisht i sigurt për këtë, por ai pajtohet se idetë e Sutherland meritojnë vëmendje të madhe: "Më duket se këto ngjarje mund të kenë ndodhur në vendin e rënies së meteorit. Por më pëlqen edhe ideja e sistemeve vullkanike. Ka argumente të forta në favor të të dy versioneve.”

Kur do të marrim një përgjigje për pyetjen: si filloi jeta?

Debati, duket se nuk do të ndalet së shpejti dhe shkencëtarët nuk do të vijnë menjëherë në një mendim të përbashkët. Vendimi do të merret në bazë të eksperimenteve me reaksione kimike dhe protoqeliza. Nëse rezulton se njërit prej opsioneve i mungon një substancë kyçe, ose përdor një substancë që shkatërron protocelat, atëherë do të konsiderohet i pasaktë.

Kjo do të thotë se për herë të parë në histori jemi në prag të shpjegimit më të plotë se si filloi jeta.

"Sfidat nuk duken më të pamundura," thotë Sutherland me optimizëm.

Deri më tani, qasja e ashtuquajtur "të gjitha përnjëherë" nga Shostak dhe Sutherland është vetëm një përshkrim i përafërt. Por secili nga argumentet e kësaj qasjeje është vërtetuar gjatë eksperimenteve të dekadave.

Ky koncept bazohet në të gjitha qasjet e mëparshme. Ai kombinon të gjitha zhvillimet e suksesshme, duke zgjidhur në të njëjtën kohë problemet individuale të secilës qasje.

Për shembull, ai nuk e hedh poshtë teorinë e Russell-it për shfryrjet hidrotermale, por përdor elementët e saj më të suksesshëm.

Çfarë ndodhi 4 miliardë vjet më parë

Ne nuk e dimë me siguri se çfarë ndodhi 4 miliardë vjet më parë.

"Edhe nëse krijoni një reaktor ku E. coli hidhet jashtë... nuk mund të thuash se ky është një riprodhim i asaj jete të parë," tha Martin.

Më e mira që mund të bëjmë është të imagjinojmë rrjedhën e ngjarjeve, duke e mbështetur vizionin tonë me prova: eksperimente në fushën e kimisë, gjithçka që dimë për Tokën e hershme dhe gjithçka që na tregon biologjia për format e hershme të jetës.

Përfundimisht, pas shekujsh përpjekjesh intensive, do të shohim që historia e rrjedhës aktuale të ngjarjeve të fillojë të shfaqet.

Kjo do të thotë se po i afrohemi ndarjes më të madhe në historinë njerëzore: ndarjes midis atyre që e dinë historinë e origjinës së jetës dhe atyre që nuk jetuan për ta parë këtë moment, dhe për këtë arsye nuk do të mund ta dinë kurrë.

Të gjithë ata që nuk jetuan për të parë Origjinën e Llojeve të Darvinit të botuar në 1859, vdiqën pa idenë më të vogël për origjinën e njeriut, pasi nuk dinin asgjë për evolucionin. Por sot të gjithë, me përjashtim të disa komuniteteve të izoluara, mund të mësojnë të vërtetën për lidhjen tonë farefisnore me përfaqësuesit e tjerë të botës shtazore.

Në të njëjtën mënyrë, të gjithë ata që lindën pasi Yuri Gagarin hyri në orbitën e Tokës u bënë anëtarë të një shoqërie që është e aftë të udhëtojë në botë të tjera. Edhe pse jo çdo banor e ka vizituar planetin, udhëtimi në hapësirë ​​tashmë është bërë një realitet modern.

Realitet i ri

Këto fakte ndryshojnë në mënyrë delikate perceptimin tonë për botën. Na bëjnë më të mençur. Evolucioni na mëson të vlerësojmë çdo krijesë të gjallë, pasi të gjithë mund të konsiderohemi të afërm, ndonëse të largët. Udhëtimi në hapësirë ​​na mëson të shikojmë planetin tonë nga jashtë për të kuptuar se sa unik dhe i brishtë është.

Disa njerëz që jetojnë sot së shpejti do të bëhen të parët në histori që do të jenë në gjendje të tregojnë për origjinën e tyre. Ata do të dinë për paraardhësin e tyre të përbashkët dhe ku ka jetuar.

Kjo njohuri do të na ndryshojë. Nga një këndvështrim thjesht shkencor, do të na japë një ide mbi shanset e shfaqjes së jetës në Univers dhe ku mund ta kërkojmë atë. Ajo do të na zbulojë gjithashtu thelbin e jetës.

Por ne mund të hamendësojmë vetëm se çfarë mençurie do të shfaqet para nesh në momentin kur zbulohet sekreti i origjinës së jetës. Çdo muaj dhe vit jemi më pranë zgjidhjes së misterit të madh të origjinës së jetës në planetin tonë. Zbulime të reja po bëhen pikërisht tani ndërsa lexoni këto rreshta.

Lexoni gjithashtu:

Ndani këtë artikull

Si lindi jeta në Tokë? Detajet janë të panjohura për njerëzimin, por parimet e themelit janë vendosur. Ka dy teori kryesore dhe shumë të vogla. Pra, sipas versionit kryesor, përbërësit organikë erdhën në Tokë nga hapësira, sipas një tjetër - gjithçka ndodhi në Tokë. Këtu janë disa nga mësimet më të njohura.

Panspermia

Si u shfaq Toka jonë? Biografia e planetit është unike, dhe njerëzit po përpiqen ta zbulojnë atë në mënyra të ndryshme. Ekziston një hipotezë se jeta ekzistuese në Univers përhapet përmes meteoroideve (trupa qiellorë me madhësi të ndërmjetme midis pluhurit ndërplanetar dhe një asteroidi), asteroidëve dhe planetëve. Supozohet se ka forma jete që mund të përballojnë ekspozimin (rrezatimin, vakum, temperatura të ulëta, etj.). Ata quhen ekstremofile (duke përfshirë bakteret dhe mikroorganizmat).

Ato bien në mbeturina dhe pluhur, të cilat hidhen në hapësirë ​​pasi ruajnë, pra, jetën pas vdekjes së trupave të vegjël të sistemit diellor. Bakteret mund të udhëtojnë në një gjendje të fjetur për periudha të gjata kohore përpara se të takohen rastësisht me planetë të tjerë.

Ato gjithashtu mund të përzihen me disqe protoplanetare (një re e dendur gazi rreth një planeti të ri). Nëse "ushtarët e palëkundur, por të përgjumur" gjejnë kushte të favorshme në një vend të ri, ata bëhen aktivë. Procesi i evolucionit fillon. Historia zbardhet me ndihmën e sondave. Të dhënat nga instrumentet që kanë qenë brenda kometave tregojnë: në shumicën dërrmuese të rasteve, konfirmohet probabiliteti që të gjithë jemi "pak të huaj", pasi djepi i jetës është hapësira.

Biopoieza

Këtu është një mendim tjetër në lidhje me mënyrën se si filloi jeta. Në Tokë ka gjëra të gjalla dhe jo të gjalla. Disa shkenca e mirëpresin abiogjenezën (biopezën), e cila shpjegon se si, përmes transformimit natyror, jeta biologjike doli nga lënda inorganike. Shumica e aminoacideve (të quajtura edhe blloqet ndërtuese të të gjithë organizmave të gjallë) mund të formohen duke përdorur reaksione kimike natyrore që nuk kanë të bëjnë fare me jetën.

Kjo konfirmohet nga eksperimenti Muller-Urey. Në vitin 1953, një shkencëtar kaloi energjinë elektrike përmes një përzierje gazesh dhe mori disa aminoacide në kushte laboratorike që simulonin kushtet e Tokës së hershme. Në të gjitha gjallesat, aminoacidet shndërrohen në proteina nën ndikimin e ruajtësve të kujtesës gjenetike, acideve nukleike.

Këto të fundit sintetizohen në mënyrë të pavarur biokimikisht, dhe proteinat përshpejtojnë (katalizojnë) procesin. Cila molekulë organike është e para? Dhe si ndërvepruan ata? Abiogenesis është në proces të gjetjes së një përgjigjeje.

Tendencat kozmogonike

Kjo është doktrina e në hapësirë. Në kontekstin specifik të shkencës hapësinore dhe astronomisë, termi i referohet teorisë së krijimit (dhe studimit) të sistemit diellor. Përpjekjet për të tërhequr drejt kozmogonisë natyraliste nuk i qëndrojnë kritikave. Së pari, teoritë ekzistuese shkencore nuk mund të shpjegojnë gjënë kryesore: si u shfaq vetë Universi?

Së dyti, nuk ka asnjë model fizik që shpjegon momentet më të hershme të ekzistencës së Universit. Teoria e përmendur nuk përmban konceptin e gravitetit kuantik. Megjithëse teoricienët e fijeve thonë se grimcat elementare lindin si rezultat i dridhjeve dhe ndërveprimeve të vargjeve kuantike, ata që studiojnë origjinën dhe pasojat e Big Bengut (kozmologjia kuantike e lakut) nuk pajtohen me këtë. Ata besojnë se kanë formula për të përshkruar modelin në terma të ekuacioneve të fushës.

Me ndihmën e hipotezave kozmogonike, njerëzit shpjeguan homogjenitetin e lëvizjes dhe përbërjes së trupave qiellorë. Shumë kohë përpara se jeta të shfaqej në Tokë, materia mbushi të gjithë hapësirën dhe më pas evoluoi.

Endosymbiont

Versioni endosimbiotik u formulua për herë të parë nga botanisti rus Konstantin Merezhkovsky në vitin 1905. Ai besonte se disa organele lindën si baktere me jetë të lirë dhe u adoptuan në një qelizë tjetër si endosimbionte. Mitokondria evoluoi nga proteobakteret (veçanërisht Rickettsiales ose të afërmit e afërt) dhe kloroplastet nga cianobakteret.

Kjo sugjeron që forma të shumta të baktereve hynë në simbiozë për të formuar një qelizë eukariote (eukariotët janë qeliza të organizmave të gjallë që përmbajnë një bërthamë). Transferimi horizontal i materialit gjenetik ndërmjet baktereve lehtësohet gjithashtu nga marrëdhëniet simbiotike.

Shfaqja e diversitetit në format e jetës mund të jetë paraprirë nga Paraardhësi i Fundit i Përbashkët (LUA) i organizmave modernë.

Gjenerata spontane

Deri në fillim të shekullit të 19-të, njerëzit në përgjithësi e refuzonin "befasinë" si një shpjegim për mënyrën se si filloi jeta në Tokë. Gjenerimi spontan i papritur i formave të caktuara të jetës nga materia e pajetë u dukej e papranueshme për ta. Por ata besonin në ekzistencën e heterogjenezës (një ndryshim në metodën e riprodhimit), kur një nga format e jetës vjen nga një specie tjetër (për shembull, bletët nga lulet). Idetë klasike për gjenerimin spontan përbëhen nga sa vijon: disa organizma të gjallë komplekse u shfaqën për shkak të dekompozimit të substancave organike.

Sipas Aristotelit, kjo ishte një e vërtetë që vërehej lehtësisht: afidet lindin nga vesa që bie mbi bimët; mizat - nga ushqimi i prishur, minjtë - nga bari i ndotur, krokodilët - nga trungjet e kalbura në fund të rezervuarëve, etj. Teoria e gjenerimit spontan (e hedhur poshtë nga krishterimi) ekzistonte fshehurazi për shekuj.

Në përgjithësi pranohet se teoria u hodh poshtë përfundimisht në shekullin e 19-të nga eksperimentet e Louis Pasteur. Shkencëtari nuk studioi origjinën e jetës, ai studioi shfaqjen e mikrobeve në mënyrë që të ishte në gjendje të luftonte sëmundjet infektive. Megjithatë, provat e Pasteur nuk ishin më të diskutueshme, por rreptësisht shkencore në natyrë.

Teoria e baltës dhe krijimi vijues

Shfaqja e jetës bazuar në argjilë? A është e mundur? Një kimist skocez i quajtur A. J. Kearns-Smith nga Universiteti i Glasgow në 1985 është autor i një teorie të tillë. Bazuar në supozime të ngjashme nga shkencëtarë të tjerë, ai argumentoi se grimcat organike, duke u gjetur mes shtresave të argjilës dhe duke ndërvepruar me to, adoptuan një metodë të ruajtjes së informacionit dhe rritjes. Kështu, shkencëtari e konsideroi "gjenin e argjilës" si primar. Fillimisht, minerali dhe jeta e sapolindur ekzistonin së bashku, por në një fazë të caktuar ato "u shpërndanë".

Ideja e shkatërrimit (kaosit) në botën në zhvillim i hapi rrugën teorisë së katastrofizmit si një nga paraardhësit e teorisë së evolucionit. Përkrahësit e saj besojnë se Toka është prekur nga ngjarje të papritura, jetëshkurtra dhe të dhunshme në të kaluarën, dhe e tashmja është çelësi i së kaluarës. Çdo katastrofë e njëpasnjëshme shkatërroi jetën ekzistuese. Krijimi i mëpasshëm e ringjalli atë tashmë të ndryshëm nga ai i mëparshmi.

Doktrina materialiste

Dhe këtu është një version tjetër në lidhje me mënyrën se si filloi jeta në Tokë. U parashtrua nga materialistët. Ata besojnë se jeta u shfaq si rezultat i transformimeve kimike graduale të shtrira në kohë dhe hapësirë, të cilat, sipas të gjitha gjasave, kanë ndodhur pothuajse 3.8 miliardë vjet më parë. Ky zhvillim quhet molekular, ai prek zonën e acideve dhe proteinave (proteinave) deoksiribonukleike dhe ribonukleike.

Si një lëvizje shkencore, doktrina u ngrit në vitet 1960, kur u kryen kërkime aktive që preknin biologjinë molekulare dhe evolucionare dhe gjenetikën e popullsisë. Shkencëtarët më pas u përpoqën të kuptonin dhe konfirmonin zbulimet e fundit në lidhje me acidet nukleike dhe proteinat.

Një nga temat kryesore që stimuloi zhvillimin e kësaj fushe njohurie ishte evolucioni i funksionit enzimatik, përdorimi i divergjencës së acidit nukleik si një "orë molekulare". Zbulimi i tij kontribuoi në një studim më të thellë të divergjencës (degëzimit) të specieve.

Origjina organike

Mbështetësit e kësaj doktrine flasin për mënyrën se si u shfaq jeta në Tokë si më poshtë. Formimi i specieve filloi shumë kohë më parë - më shumë se 3.5 miliardë vjet më parë (numri tregon periudhën në të cilën ekzistonte jeta). Ndoshta, fillimisht ka pasur një proces të ngadalshëm dhe gradual të transformimit, dhe më pas filloi një fazë e shpejtë (brenda Universit) përmirësimi, kalimi nga një gjendje statike në tjetrën nën ndikimin e kushteve ekzistuese.

Evolucioni, i njohur si biologjik ose organik, është procesi i ndryshimit me kalimin e kohës në një ose më shumë tipare të trashëgueshme që gjenden në popullatat e organizmave. Tiparet trashëgimore janë karakteristika të veçanta dalluese, duke përfshirë anatomike, biokimike dhe të sjelljes, të cilat kalohen nga një brez në tjetrin.

Evolucioni ka çuar në diversitetin dhe diversifikimin e të gjithë organizmave të gjallë (diversifikimi). Charles Darwin e përshkroi botën tonë shumëngjyrëshe si "forma të pafundme, më të bukura dhe më të mrekullueshme". Të krijohet përshtypja se origjina e jetës është një histori pa fillim dhe pa fund.

Krijim i veçantë

Sipas kësaj teorie, të gjitha format e jetës që ekzistojnë sot në planetin Tokë janë krijuar nga Zoti. Adami dhe Eva janë burri dhe gruaja e parë e krijuar nga i Plotfuqishmi. Jeta në tokë filloi me ta, besoni të krishterët, muslimanët dhe hebrenjtë. Të tre fetë ranë dakord që Zoti krijoi universin në shtatë ditë, duke e bërë ditën e gjashtë kulmin e punës së tij: ai krijoi Adamin nga pluhuri i tokës dhe Evën nga brinja e tij.

Ditën e shtatë Zoti pushoi. Pastaj ai mori frymë dhe e dërgoi të kujdesej për kopshtin e quajtur Eden. Në qendër u rrit Pema e Jetës dhe Pema e Dijes së së Mirës. Perëndia dha leje për të ngrënë frutat e të gjitha pemëve në kopsht, përveç Pemës së Dijes (“sepse ditën që do të hani prej saj, do të vdisni”).

Por njerëzit nuk iu bindën. Kurani thotë se Adami sugjeroi të provoni mollën. Zoti i fali mëkatarët dhe i dërgoi të dy në tokë si përfaqësues të tij. E megjithatë... Nga lindi jeta në Tokë? Siç mund ta shihni, nuk ka një përgjigje të qartë. Megjithëse shkencëtarët modernë janë gjithnjë e më të prirur ndaj teorisë abiogjenike (inorganike) të origjinës së të gjitha gjallesave.

Për më shumë se një shekull tani, shkencëtarët janë torturuar nga pyetja se sa vjeç është njerëzimi në Tokë? Në kohë të ndryshme, fetë, shkenca dhe filozofia u përpoqën t'i përgjigjen asaj. Kështu, edhe në fetë më të lashta kishte domosdoshmërisht mite për krijimin e njerëzve nga perënditë. Dhe shpesh edhe data specifike për këtë ngjarje u emëruan.

fisi i Izraelit

Krishterimi i jep një përgjigje mjaft të saktë pyetjes se sa i vjetër është njerëzimi. Sipas Biblës, njerëzit e parë ishin Adami dhe Eva, të krijuar sipas shëmbëlltyrës dhe ngjashmërisë së Zotit.

Është kureshtare që të krishterët nuk ishin të parët në këtë fushë. Pothuajse të gjitha historitë e përfshira në Dhiatën e Vjetër janë ritregime të miteve të lashta shemite. Dhe Tevrati hebre, ndryshe nga Vatikani, nuk e fsheh moshën e vërtetë të mendjes së dashur të krijuesit: afërsisht 7000 vjet. 70 shekuj zhvillimi nga një jetë e shkujdesur në Kopshtin e Edenit dhe shpikja e parmendës deri te bomba e parë atomike dhe satelitët e komunikimit hapësinor.

Nga Ruriku te Pjetri i Madh

Nuk është e nevojshme të hapësh Biblën për të gjetur përgjigje për pyetjet e përjetshme. Të gjithë jemi mësuar, kur flasim për historinë ruse ose botërore, të përdorim termat "Lindja e Krishtit" ose "epoka jonë". 221 pes, 988 pas Krishtit... Megjithatë, kjo kronologji u miratua nga standardet e planetit kohët e fundit. Vetëm në shek. Perandoria Romake kaloi zyrtarisht në një kalendar të ri të lidhur me lindjen e Mesisë së re - Jezusit. Rusia e bëri këtë tranzicion vetëm në 1701, me urdhër të Pjetrit të Madh. Si u caktuan datat para këtyre ngjarjeve? Le të hapim kronikën më të famshme të Rusisë së Lashtë - "Përralla e viteve të kaluara".

Data e dhënë këtu është befasuese: vera 6370. Sipas kalendarit të krishterë, ky është 861 vjet. Ka diçka për të menduar. Paraardhësit tanë e numëronin kohën nga një pikë e largët nga ditët tona me më shumë se 7 mijë vjet e gjysmë. Kjo është koha e shfaqjes së qytetërimeve të lashta. Më saktë, kjo është periudha për të cilën kemi informacionet e para pak a shumë të besueshme. Ndërkohë, datat në dorëshkrimet e lashta tregojnë se tashmë në atë kohë sllavët kishin një nivel zhvillimi mjaft të lartë për të kuptuar nevojën për të numëruar vitet dhe për të ruajtur informacione rreth tyre.

Evolucioni për të zëvendësuar vullnetin hyjnor

Për një kohë të gjatë, feja ka qenë një nga burimet kryesore të njohurive njerëzore për botën. Ndërhyrja hyjnore u shpjegua si gjithçka, nga fatkeqësitë natyrore dhe ciklet vjetore bujqësore e deri te fitorja e Athinës mbi Persianët në Betejën e Salamisit. Megjithatë, me kalimin e kohës, forcat e fesë u bënë të pamjaftueshme për të shpjeguar të gjitha misteret e botës. Pavarësisht sa vite ka jetuar njerëzimi, ai ende përpiqet të mësojë më shumë nga sa dihet aktualisht, të hapë horizonte të reja. Në mesjetë, kjo etje për dije u shfaq në një luftë të ashpër midis shkencave në zhvillim dhe Kishës së Krishterë. Koperniku, Galileo, Giordano Bruno - pa këta emra nuk do të kishte astronomi, fizikë, kimi dhe gjeologji moderne.

Misteri i origjinës njerëzore u konsiderua si një nga më të ngutshmet për studiuesit në mbarë botën. Për shumë shekuj, askush në botën e krishterë nuk mendoi të sfidonte versionin e krijimit të Adamit dhe Evës. Sidoqoftë, në shekullin e 19-të, shoqëria e shkolluar u hodh në erë fjalë për fjalë nga libri skandaloz i natyralistit anglez Charles Darwin.

"Origjina e specieve" e tij detyroi një vështrim krejtësisht të ndryshëm në pyetjen se sa vite ka ekzistuar njerëzimi dhe i ndau përgjithmonë besimtarët dhe materialistët në kampe ndërluftuese. Kështu, Darvini krahasoi disa dhjetëra mijëra lloje kafshësh, bimësh dhe zogjsh në punën e tij. Ai ishte në gjendje të provonte se ngjashmëritë dhe ndryshimet e qenieve të gjalla në pjesë të ndryshme të Tokës lidhen me përzgjedhjen natyrore, gjatë së cilës, shekull pas shekulli, individët më të përshtatur me kushtet mbijetuan. Ai krijoi teorinë e evolucionit. Dhe ai e theu deri në fund deklaratën e Dhiatës së Vjetër për 7000 vjet ekzistencë të botës dhe njerëzimit. Përzgjedhja natyrore, sipas tij, kërkon qindra mijëra vjet, që do të thotë se informacioni në Bibël është thelbësisht i pasaktë.

Të afërmit e majmunit

Në vitin 1974, arkeologu Yohannas, gjatë gërmimeve në Etiopi, zbuloi fragmente të një skeleti që mund t'i përkiste një paraardhësi të lashtë të njeriut modern. Kafka, disa brinjë dhe rruaza kishin një ngjashmëri të qartë me njerëzit, por pronari i tyre qëndronte qartë në një fazë më të ulët të zhvillimit sesa banorët modernë të Tokës. Shkencëtarët e quajtën ekspozitën e tyre Lucy. Hulumtimet kanë treguar se mosha e këtij zbulimi është afërsisht 3.5 milionë vjet! Kështu, mosha e Evës mitike u rrit 500 herë.

E zbuluar në Afrikë, specia u emërua Australopithecus, që do të thotë "njeri i jugut". Për një kohë të gjatë besohej se ai ishte më i lashtë midis paraardhësve njerëzorë. Megjithatë, në vitin 2000, pasoi një zbulim edhe më tronditës. Në shtetin afrikan të Çadit, u zbulua kafka e një adoleshenti humanoid, mosha e të cilit ishte pothuajse 8 milionë vjet. Kjo specie - Sahelanthropus - e ka komplikuar më tej debatin se sa i vjetër është njerëzimi. Nëse e pranojmë realitetin e ekzistencës së një djali Çadian si të vërtetë, atëherë origjina e pikturave në shkëmbinj që përshkruajnë mamuthët dhe smilodonët - tigrat e lashtë me dhëmbë saber - bëhet e qartë. Njerëzimi vërtet jetoi pranë këtyre gjigantëve. Dhe doli të ishte mjaft i fuqishëm për të fituar konkursin për mbijetesën e specieve.

Klubi dhe gur apo parmendë dhe shpatë?

Mosmarrëveshja se sa i vjetër është njerëzimi e ka ndarë botën shkencore në disa kampe të papajtueshme. Midis tyre, veçohen dy, të cilat bien dakord për idenë e evolucionit të specieve tona, por ndryshojnë në përcaktimin e pikës së fillimit. Nëse llogarisim moshën e racës njerëzore që nga momenti kur majmunët e lashtë zbritën për herë të parë nga pemët dhe morën një shkop dhe një gur, data është e njëjtë. Nëse marrim pamjen e "homo sapiens" si momentin e origjinës së historisë sonë, atëherë numri i përgjithshëm zvogëlohet me disa qindra herë. Në këtë rast, nuk ka rëndësi se sa vite jeton njerëzimi në tokë, ajo që është e rëndësishme është kur filloi të organizojë në mënyrë aktive botën e tij.

Njeriu i parë modern, i cili ka të njëjtin skelet me tonin, që di të bëjë zjarr dhe përdor mjete të njohura për ne, u zbulua në Francë, pranë fshatit Cro-Magnon. Mosha e këtij zbulimi është 40,000 vjet. Kro-Magnonët qepnin rroba nga lëkura e kafshëve, bënin gjilpëra, shtiza dhe thika nga guri, kishin zhvilluar mjaft aftësi pikture dhe besonin në jetën e përtejme. Ishte me shfaqjen e kësaj specie që filloi paleoliti, domethënë epoka e lashtë e gurit.

Shaka e natyrës

Përkrahësit e teorisë anormale të shfaqjes së njeriut pohojnë se mosha e specieve tona është rreth 15 milion vjet. Ishte në këtë kohë që pati një kërcim të mprehtë në evolucionin e shumë specieve të botës shtazore. Sipas entuziastëve, shkaku ishte një ndryshim në radioaktivitetin e diellit ose shkatërrimi i kores së tokës mbi depozitat e uraniumit. Si rezultat i kësaj katastrofe, banorët e lashtë të planetit morën dëmtime nga rrezatimi, i cili e shtyu evolucionin në rrugën e zhvillimit të ecjes së drejtë dhe inteligjencës te majmunët. Për keqardhjen e thellë të fansave të kësaj hipoteze, ajo nuk i qëndron asnjë testimi shkencor.

Fëmijët e një ylli tjetër

Ekziston një teori tjetër që dënohet nga historia dhe arkeologjia moderne, por që, megjithatë, mund t'i përgjigjet fare mirë pyetjes se sa i vjetër është njerëzimi. Quhet paleovisit dhe vjen nga dy fjalë latine: "paleo" - "e lashtë" dhe "vizita" - "ardhje", "arritje". Sipas tij, njerëzit janë pasardhës të alienëve nga një planet tjetër që mbërritën në Tokë në kohët e lashta. Shkencëtarët u nxitën në këtë ide nga hieroglifet në muret e tempujve të lashtë, në të cilët, nëse dëshironi, mund të shihen helikopterë dhe anije kozmike mjaft moderne.

Ka shumë variacione të antropogjenezës së alienëve. Duke u nisur nga idetë se ne të gjithë jemi pasardhës të anijeve kozmike të mbytur, te teoria e rrezatimit jetëformues që vjen nga hapësira dhe e detyron jetën në planetët e rinj të zhvillohet sipas një skenari të përcaktuar rreptësisht. Nëse e marrim idenë e fundit si hipotezë, atëherë mosha e racës njerëzore mund të kalojë qindra miliona vjet.

Çfarë thotë shkenca jozyrtare?

Jo të gjitha zbulimet arkeologjike të disponueshme shfaqen në tekstet shkollore. Disa zbulime janë aq tronditëse sa udhëheqësit e botës shkencore preferojnë t'i lënë ato në harresë për të mos shkatërruar të gjithë pamjen moderne të botës. Dhe, megjithatë, disa arkeologë argumentojnë se mosha e njerëzimit është në mënyrë disproporcionale më e madhe se jo vetëm 7 mijë vitet e treguara në Torah, por edhe data zyrtare e shfaqjes së njeriut Cro-Magnon. 40,000 vjet, argumentojnë ata, është vetëm një pjesë e jetës së racës humanoide, dhe një pjesë nuk është më e madhja. Kështu, gërmimet në Amerikën e Jugut i dhanë shkencës disa gjetje unike. Kavanoza diorite nga një qytet i zhdukur i indianëve Olmec janë një prej tyre. Datimi me radiokarbon tregoi se mosha e këtyre enëve prej guri është rreth gjysmë milioni vjet. Megjithatë, materiali nga i cili janë bërë konsiderohet si një nga më të qëndrueshëm në Tokë, madje teknologjia moderne ka vështirësi në përpunimin e tij. Vërtet, 500 mijë vjet më parë indianët ishin tashmë aq të zhvilluar sa e zotëronin këtë detyrë të vështirë?! Kjo është e vështirë të besohet, veçanërisht duke parë fshatrat indiane të humbura në xhungël, disa prej të cilave, si Yanomami, janë ende në nivelin e epokës së vonë të gurit. Megjithatë, ju nuk mund të debatoni me faktin. Dhe më pas, në fund të fundit, indianët Mayan ishin në gjendje të krijonin harta yjesh pa teleskopë elektronikë 5 mijë vjet më parë.

Mister i përjetshëm

Pra, sa e vjetër është historia njerëzore? Historia e vërtetë dhe jo ajo nga e cila, siç tha me vend Kozma Prutkov, nuk mund t'i heqësh të gjitha gënjeshtrat, përndryshe nuk do të mbetet asgjë fare. Ndoshta 40 mijë. Ndoshta 8 milionë. Është shumë e mundur që të ketë më shumë. Do të doja të besoja se pasardhësit tanë më në fund do të jenë në gjendje t'i përgjigjen kësaj pyetjeje të përjetshme.