OPARINO GYVENIMO KILMĖS TEORIJA: KILMĖ, POSTULATAI - BIOLOGIJA - 2025

Iš Oparin gyvenimo kilmės teorija , taip pat žinomas kaip "teorija primityvios arba pirmykštės sriubos" bando paaiškinti, kaip gyvenimas kilęs Žemėje sąlygų, būdingų prieš milijonus metų, kai jie atsirado pirmas organinės molekulės.

Ši Oparino nustatyta teorija yra viena iš labiausiai priimtinų mokslo bendruomenėje. Jis išlieka galiojantis net ir turint didelę pažangą šiuolaikiniame moksle, nes nauji susiję atradimai gali jį papildyti ir sustiprinti.

Aleksandro Oparino nuotrauka (šaltinis: Pavelas Troshkinas per „Wikimedia Commons“)

Oparinas savo raštuose klasifikavo gyvuosius (biotinius) organizmus negyvenamosios medžiagos organizmo lygiu (abiotiniai). Tuomet jis pasiūlė, kad ši negyvoji medžiaga pamažu keistųsi ir taptų sudėtingesnė, kol ji suformavo pirmąsias gyvas ląsteles.

Oparino teorija atvėrė duris biologinių mokslų šakos, žinomos kaip „Sintetinė biologija“, plėtrai. Šis mokslas bando atkurti aplinkos sąlygas, kuriomis „primityvi sriuba“ sukėlė gyvus organizmus, kurie šiandien gyvena žemėje.

Panašią teoriją savarankiškai pateikė evoliucijos biologas Johnas Haldane'as, ankstyvojo vėlyvojo prekambrietiško vandens telkinius, kuriuos daugiausia sudarė metaliniai elementai ir vanduo, pavadino „primityvia sriuba“.

Teorijos kilmė

Oparino teoriją pasiūlė Aleksandras Ivanovičius Oparinas, gimęs 1894 m. Mažame Rusijos mieste, vadinamame Uglich. Nuo pat mažens Oparinas jau buvo aistringas augalams ir buvo susipažinęs su Darvino evoliucijos teorijomis.

Studijavo augalų fiziologiją Maskvos universitete, kur vėliau dėstė biochemijos ir augalų fiziologijos katedrose.

Būtent universiteto studijų metu Oparinui kilo rimtas susirūpinimas dėl mikroorganizmų, kurie, sudaryti tik iš anglies, azoto ir vandens atomų, turi galimybę organizuotis atlikti sudėtingus procesus, tokius kaip fotosintezė.

1923 m. Oparinas paskelbė savo eksperimentus knygoje, pavadintoje „Gyvenimo kilmė“. Šioje knygoje pateikiama teorija, kuria kartu su kito to meto tyrinėtojo, vardu Johnas Haldane'as, indėliais siekiama paaiškinti, kaip mūsų planetoje atsirado gyvybės primordija.

Oparino tekstas labai paprasta ir didaktine kalba paaiškina, kaip organinių medžiagų „evoliucija“ prasidėjo dar prieš susiformuojant žemės planetai. Tai taip pat paaiškina, kaip organinės medžiagos susidaro veikiant saulės spinduliams, ugnikalnių išsiveržimams ir natūralios kilmės elektros išlydžiams.

Svarbu pabrėžti, kad Oparinas aršiai priešinosi spontaniškos generacijos teorijai, palaikydamas savo idėjas apie Darvino evoliucijos teoriją ir Mendelejevo „abiogeninę“ aliejaus sintezę; nustatant, kad gyvenimo pradžia įvyko dėl savotiškos „cheminės evoliucijos“, organizuojančios primityvaus žemės elementus, kad sudarytų sudėtingas molekules.

Postulatai

Nors praėjo beveik 100 metų nuo tada, kai Oparinas pateikė savo teoriją, ji tebegalioja ir šiandien. Oparino taikinamasis požiūris, apimantis įvairiausias disciplinas kaip chemija, astronomija, fizika ir biologija, daugeliui mokslininkų siūlo racionalų požiūrį į paaiškinimą, kaip susiklostė gyvybė žemėje.

Oparinas nustato gyvybės atsiradimą Prekambrijos laikotarpiu, kai egzistavo labai redukuojanti atmosfera, kurioje gausu dviejų gausiausių gyvų organizmų elementų: anglies (metano ir cianogeno pavidalu) ir azoto (amoniako pavidalu).

Jo teorija daugiausia buvo pagrįsta tuo, kad ultravioletinės šviesos, ugnikalnių ir elektros audrų energija sukėlė dujinio vandens kritulius, sukeldama liūtis, kurios nusodino kitus junginius, tokius kaip amoniakas. , metanas, azotas ir kt.

Lietus liūtys nusodino elementus į jūras, sukurdamas tai, ką Oparinas pavadino „primityviu sultiniu“. Šis sultinys tarnavo kaip etapas daugybei cheminių reakcijų, kurių metu atsirado pirmosios organinės molekulės, panašios į amino rūgštis.

Šios koloidinės "į aminorūgštis panašios" molekulės ir kitos panašaus pobūdžio molekulės spontaniškai organizuotos formuoti į peptidus, baltymus ir lipidus panašias struktūras, kurias Oparinas pavadino koacervacijomis.

Vėliau koacervacijos tapo dar labiau specializuotos, sugebančios sudaryti struktūras, labai panašias į gyvas ląsteles, kurias šiandien žinome.

Šios primityviosios „ląstelės“ laikui bėgant įgijo gebėjimą vystyti primityvų metabolizmą, paimdamos iš aplinkos cheminius junginius, kad iš jų išgautų maistą ir energiją, kad galėtų išgyventi ir daugintis.

Natūrali atranka koacervacijose

Kaip jau minėta, „Oparin“ pasiūlyti koacervatai maistui ir energijai panaudojo mažas iš supančios aplinkos paimtas molekules. Pasak Oparino, šias molekules pasisavino kitos didesnės molekulės, kurias jis vadino koacervatų „primityviaisiais fermentais“.

Įsisavinimo ir asimiliacijos mechanizmo įgijimas kiekviename koacervate reikštų pranašumą prieš kitus koacervatus, todėl koacervatai, turintys geresnį asimiliacijos pajėgumą, augtų greičiau ir efektyviau.

Oparinas nustatė, kad ten, kur termodinamiškai jie tapo nestabilūs, buvo „sėkmingiausių“ koacervatų augimo riba. Todėl koacervatai pradėjo dalytis arba „dalytis“ į mažesnius koacervatus.

Galimybė padalyti didelius koacervatus į mažesnius koacervatus padidintų šio tipo koacervatų kiekį viduryje. Šie koacervatai, aptinkami didesniu skaičiumi ar dažniu, galėjo daryti savotišką „atrankinį spaudimą“ kitiems, teikdami pirmenybę tiems, kurie turi didesnę galią „padalyti“ ar segmentuoti.

Kita koacervatų, galinčių sukelti tam tikrą „natūralią atranką“ kitoms, savybė, ko gero, buvo galimybė sintetinti tam tikrą energijos metabolitą iš maisto, gaunamo iš primityvaus sultinio ten, kur jie „augo“.

Taigi tikriausiai išgyveno tik koacervatai, galintys metabolizuoti aplinkos junginius ir gaminti savo maistą bei atsargų energiją.

Teorijos aktualumas

Darvino natūralios atrankos teorija buvo nepaprastai svarbi Oparinui, kad jis suprastų „konkurencijos“ ir „paplitimo“ tarp koacervatorių prasmę. Net po metų, atradus genus ir paveldėtą medžiagą, Oparinas šioms molekulėms priskyrė atsakomybę už didelę koacervatų replikacijos dalį.

Šiuo metu daugelis biologų yra skirti atstatyti primityvias žemės sąlygas, kurios sukėlė Oparino pasiūlytus koacervatus.

Vienas garsiausių šio tipo eksperimentų buvo Stanley Milleris ir Haroldas Urey, kurie eksperimentiškai patikrino aminorūgščių, tokių kaip glicinas (glicino tipas), „abiogenezę“.

Įvairūs mokslininkai, besispecializuojantys sintetinėje biologijoje, vykdo eksperimentus, siekdami dirbtinai organizuoti gyvybės organizavimą, tačiau remdamiesi junginiais, išskyrus anglį, teigdami, kad šis „gyvenimas“ gali būti toks gyvybės tipas, kokį mes randame kitose planetose.

Susidomėjimo temos

Gyvenimo kilmės teorijos.

Chemosintetinė teorija.

Kreacionizmas.

Panspermija.

Spontaniškos kartos teorija.

Nuorodos

1. Das, A. (2019). Gyvybės žemėje virusai ir mikrobai ištakos. „Acta“ mokslinė mikrobiologija, 2, 22–28.
2. Fry, I. (2006). Gyvenimo ištakų tyrimų ištakos. „Endeavour“, 30 (1), 24–28.
3. „Herrera“, AS (2018). Gyvenimo ištaka, pasak Melanino. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
4. Kolbas, V. M. (2016). Gyvenimo ištakos: cheminiai ir filosofiniai požiūriai. Evoliucinė biologija, 43 (4), 506–515.
5. Lazcano, A. (2016). Aleksandras I. Oparinas ir gyvenimo kilmė: istorinis heterotrofinės teorijos įvertinimas. Žurnalas apie molekulinę evoliuciją, 83 (5–6), 214–222.
6. Oparinas, AI (1957). Gyvybės žemėje kilmė. Gyvybės žemėje kilmė., (3-asis leidimas).