Innehåll
Den spontana skapelsen av livet genom naturliga medel är något som har varit av intresse sedan Aristoteles tid. Eftersom vår förståelse av genetiskt material har blivit mer moget och raffinerat, har problemen blivit förknippade på ett sätt som lämpar sig för en lösning. Nyligen har nya teorier om livets ursprung uppstått.
Sputumgenerering
Många av spontana generations historia fokuserade inte på frågan om livets ursprung (som för många var kvar till en gudom), liksom frågan om det som slumpmässigt uppstod ur livlig materia. Francesco Redi fördömde tanken så tidigt som 1700-talet, men det tog till dess att den franska kemisten Louis Pasteur, 1859, lät dödsklockan. Pasteur kokt kött i en kolv (eftersom livet trodde att det har kommit från rått kött), värmade halsen för att göra det flexibelt och vikta det i en S-form. Tanken var att luften kunde komma ut, men mikroorganismer kunde inte komma in, för de skulle vara inne i flaskans hals. Han upptäckte att ingen organism skapades spontant. I stället kom de bara in när Pasteur rätade upp sin nacke, vilket möjliggjorde passage.
Upptäckten av DNA
Gregor Mendel hade vunnit viktiga vinster över arvet redan 1868, men hans vetenskapliga idéer var inte verkligen syntetiseras för närvarande med de rådande åsikterna i evolutionen och särskilt Darwins teori om naturligt urval. Mendels idéer hade en återfödelse på 20-talet, eftersom dess effektivitet visade sig vara förutbestämd. Under den första hälften av 20-talet började forskare finslipa sig över DNA, snarare än proteiner, såsom arv och repliksenhet.Stora framsteg 1953 gjord av James Watson, Francis Crick och Rosalind Franklin angående DNA-strukturen klargjorde äntligen exakt hur det bidrog till arvet.
Kycklingen eller ägget?
Dessa resultat ledde till ett klassiskt pussel: DNA består av två sammanflätade remsor och fyra par basmolekyler som ser ut som trappsteg. Dessa baspar är adenin (A), cytosin (C), guanin (G) och tymin (T). "A" förbinder alltid med "T" och "C" ansluts alltid med "G". Varje tre baspar kallas tripleten, som kodar för någon av de 20 aminosyrorna. När dessa aminosyror bringas i sekvensen och länkas samman bildar de komplexa proteinerna. Problemet är emellertid att proteiner underlättar cellens funktioner, så att både DNA och proteiner i det moderna livet måste finnas samtidigt. Det skulle fortfarande ta några okonventionella idéer för att undvika detta problem
Miller och Urey
Samtidigt som DNA-strukturen upptäcktes, genomförde Stanley Miller och Harold Urey ett experiment för att simulera jordens primitiva atmosfär där det fanns en stor mängd koldioxid och kväve. De fann att kolet under lämpliga förhållanden börjar bildas i mer komplexa organiska föreningar, inklusive de flesta nödvändiga aminosyror och vissa sockerarter och lipider. Dessa erfarenheter tenderar att vara enkla. Det är dock väldigt svårt att sammanföra de flesta av de ursprungliga förutsättningarna för livet. Alla levande saker idag har gått igenom miljarder år av efterföljande utveckling (även om många celltyper, till exempel prokaryoter, inte har endemiska organeller i sina mer komplexa former) och så är det väldigt få ledtrådar från början av tiden som kan berätta för oss som var livets början.
En värld av RNA
1980 började den globala RNA-hypotesen få fart. Han är medlare mellan det DNA som han kopierar och proteinerna han översätter. RNA kan också lagra information, såsom DNA, och utföra funktioner som liknar proteiner. Det är postulerat att det primitive livet använde RNA tills DNA utvecklades. Under 2009 genomfördes ett viktigt experiment som hjälpte till att förklara RNA-bildandet. Det, som DNA, har vävda trådar av socker som binder till fosfater. Strängarna binder till kvävebaspar. Det var ganska svårt att "utveckla" RNA från enklare makromolekyler, men vad försöket gjorde var att förena sockerledningarna med kvävebaserna genom en annan mellanliggande väg. Faktum är att RNA kan konstrueras genom naturliga medel.
Annan hypotes
Det finns också en global hypotes av PNA, som säger att peptidnukleinsyror en gång tog informationen i primitivt liv i stället för RNA eller DNA. Liknande hypoteser har postulerats för TNA (Thyroid Nucleic Acid) och GNA (Glycol Nucleic Acid). Den globala järn-svavelhypotesen säger att metaboliska processer kom före genetiskt material och deras fortsatta produktion av energi som så småningom katalyserades gener. Det har också postulerats att detta en gång kunde ha varit ett interstellärt ursprung - det är en hypotes att livets byggstenar utfördes här genom meteorer.