Abiogeneză
From Wikipedia, the free encyclopedia
Abiogeneza (din grecescul ἀ-βίο-γένεσις, ἀ- „nu”, βίος- „viață”, γένεσις- „origine”) sau în mod informal originea vieții,[3][4][5][lower-alpha 1] este procesul natural prin care viața a apărut din materie nevie, cum ar fi compușii organici simpli.[6][4][7][8] În timp ce detaliile acestui proces sunt încă necunoscute, ipoteza științifică prevalentă este că tranziția de la entități care nu trăiesc la entități vii nu a constat într-un singur eveniment, ci a fost un proces evolutiv de creștere a complexității care a presupus auto-replicarea moleculară, autoasamblare, autocataliză și apariția membranelor celulare.[9][10][11] Deși apariția abiogenezei este necontroversată în rândul oamenilor de știință, mecanismele sale posibile sunt slab înțelese. Există mai multe principii și ipoteze despre cum s-ar fi putut produce abiogeneza.
Cercetătorii studiază abiogeneza printr-o combinație de biologie moleculară, paleontologie, astrobiologie, oceanografie, biofizică, geochimie și biochimie și urmăresc să determine modul în care reacțiile chimice anterioare vieții au dus la apariția vieții.[12] Studiul abiogenezei poate fi geofizic, chimic sau biologic,[13] cu abordări mai recente care încearcă sinteza tuturor celor trei,[14] pe măsură ce viața a apărut în condiții care astăzi sunt diferite de cele de atunci de pe Pământ. Viața funcționează prin chimia de specialitate a carbonului și a apei și se bazează în mare parte pe patru familii cheie de substanțe chimice: lipide (pereți celulari grași), carbohidrați (zaharuri, celuloză), aminoacizi (metabolismul proteinelor) și acizi nucleici (ADN și ARN). Orice teorie de succes a abiogenezei trebuie să explice originile și interacțiunile acestor clase de molecule.[15] Multe abordări ale abiogenezei investighează modul în care a apărut auto-replicarea moleculelor sau a componentelor lor. În general, cercetătorii cred că viața actuală descinde din Lumea ARN,[16] deși este posibil ca alte molecule automultiplicate să fi precedat ARN-ul.[17][18]
Experimentul clasic Miller-Urey din 1952 și cercetări similare au demonstrat că majoritatea aminoacizilor, constituenții chimici ai proteinelor utilizate în toate organismele vii, pot fi sintetizați din compuși anorganici în condiții destinate să reproducă pe cele existente pe Pământul timpuriu. Oamenii de știință au propus diverse surse externe de energie care ar fi putut declanșa aceste reacții, inclusiv fulgere și radiații. Alte abordări (ipoteze „prim-metabolism”) se concentrează pe înțelegerea modului în care cataliza în sistemele chimice de pe Pământul timpuriu ar fi putut furniza moleculele precursoare necesare auto-replicării.[19]
Ipoteza alternativă a panspermiei [20] speculează că viața microscopică a apărut în afara Pământului prin mecanisme necunoscute și s-a răspândit pe Pământul timpuriu prin praf spațial[21] și meteoriți.[22] Se știe că moleculele organice complexe apar în Sistemul Solar și în spațiul interstelar și este posibil ca aceste molecule să fi furnizat materiale de pornire pentru dezvoltarea vieții pe Pământ.[23][24][25][26] O speculație extremă este că biochimia vieții ar fi putut începe la 17 milioane de ani după Big Bang, într-o epocă locuibilă și că viața poate exista în întregul univers.[27][28]
Pământul rămâne singurul loc din univers cunoscut pentru adăpostirea vieții,[29][30] iar dovezi fosile de pe Pământ informează cele mai multe studii despre abiogeneză. Vârsta Pământului este de aproximativ 4,54 miliarde ani;[31][32][33] primele dovezi indiscutabile ale vieții pe Pământ datează de acum cel puțin 3,5 miliarde de ani,[34][35][36] și posibil încă din era Eoarhaic (între acum 3,6 și 4 miliarde de ani în urmă), după ce crusta geologică a început să se solidifice. În mai 2017, oamenii de știință au găsit posibile dovezi de viață timpurie pe uscat într-o sinterizare naturală veche de 3,48 miliarde de ani și alte depozite minerale conexe (adesea găsite în jurul izvoarelor termale și gheizerelor) descoperite în Cratonul Pilbara din Australia de Vest.[37][38][39][40] Cu toate acestea, o serie de descoperiri sugerează că viața ar fi putut să apară pe Pământ chiar mai devreme. În 2017 s-au găsit microfosile sau microorganisme fosilizate în fisuri termale în rocile din Quebec, datate la o vechime între 3,77 și 4,28 miliarde de ani, sugerând posibilitatea ca viața să fi început curând după formarea oceanelor (în urmă cu 4,4 miliarde de ani).[1][2][41][42][43] Potrivit biologului american Stephen Blair Hedges, "Dacă viața a apărut relativ repede pe Pământ ... atunci ar putea fi comună în univers".[44][45][46] Totuși, viața extraterestră inteligentă din punct de vedere tehnic, spre deosebire de viața microbiană mai simplă la care face referire Hedges, poate fi atât de rară încât vecinii apropiați ai omenirii ar putea fi dincolo de posibilitatea de a ne contacta vreodată.[47][48]