7 ทฤษฎีที่สำคัญที่สุดของต้นกำเนิดของชีวิต

มีหลาย ทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต และสิ่งเหล่านี้พยายามอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไร โดยทั่วไปแล้วเราสามารถแบ่งทฤษฎีต้นกำเนิดของชีวิตออกเป็นสองกลุ่ม: กลุ่มที่มีลักษณะทางศาสนาและกลุ่มที่มีลักษณะทางวิทยาศาสตร์

ตามศาสนาชีวิตถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตสูงสุด ทฤษฎีนี้เรียกว่าเนรมิต ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานอยู่บนคำอธิบายเหนือธรรมชาติและปฏิเสธแนวคิดของวิวัฒนาการของสายพันธุ์

ในทางกลับกันมีทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์หลายทฤษฎีที่พยายามอธิบายต้นกำเนิดของชีวิต หลายคนถูกทิ้งไปแล้ว

ในบรรดาทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ ได้แก่ การเกิดขึ้นเอง, ทฤษฎีของ panspermia, ทฤษฎีวิวัฒนาการทางเคมีและทฤษฎี Miller-Urey

ทฤษฎีการเกิดขึ้นเองแสดงว่าชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้จากสสารเฉื่อย ตัวอย่างเช่นแมลงวันเกิดจากมูลสัตว์ ทฤษฎีของ panspermia ระบุว่าชีวิตไม่ได้เกิดขึ้นบนโลก แต่มาจากอวกาศ

ในส่วนของทฤษฎีวิวัฒนาการทางเคมีระบุว่าชีวิตเกิดขึ้นจากชุดของปฏิกิริยาเคมีที่สร้างการเปลี่ยนแปลงทีละน้อย ทฤษฎีนี้ได้รับการเลี้ยงดูอย่างเป็นอิสระโดยนักวิทยาศาสตร์สองคน: Oparin และ Haldane

ในที่สุดทฤษฎีมิลเลอร์ - อุรย์ก็ทำตามการวิจัยแนวเดียวกับของ Oparin-Haldane

ทฤษฎีหลักของต้นกำเนิดของชีวิต

ทฤษฎีการทรงสร้าง

ทฤษฎีของเนรมิตระบุว่าชีวิตเกิดขึ้นเนื่องจากการแทรกแซงของสิ่งมีชีวิตสูงสุด (พระเจ้า) ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานมาจากเรื่องราวในพระคัมภีร์ตามการสร้างทั้งหมดที่เกิดขึ้นในสามวัน

ในพระคัมภีร์มันแสดงให้เห็นว่าในวันแรกที่พระเจ้าสร้างสวรรค์และโลก สำหรับวินาทีที่ฉันสร้างกลางวันและกลางคืนแสงสว่างและความมืด ในวันที่สามเขาสร้างทะเลและพืชพรรณ (สัญญาณแรกของชีวิตบนโลก)

ในวันที่สี่พระเจ้าสร้างดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เพื่อแยกความแตกต่างจากคืนวัน เขายังสร้างดวงดาว ในวันที่ห้ามีการสร้างสิ่งมีชีวิตในน้ำและนก

ในวันที่หกสัตว์บกถูกสร้างขึ้น ในช่วงวันเดียวกันนี้พระเจ้าทรงสร้างมนุษย์จากฝุ่น

เมื่อเห็นว่าชายคนนั้นอยู่คนเดียวเขาจึงตัดสินใจที่จะสร้างพันธมิตร ด้วยวิธีนี้เขานอนชายคนนั้นหยิบกระดูกซี่โครงสองอันออกแล้วสร้างผู้หญิงคนแรก ในที่สุดในวันที่เจ็ดพระเจ้าได้พักผ่อน

ทั้งหมดนี้พบได้ในสองบทแรกของปฐมกาลซึ่งเป็นหนังสือเล่มแรกของพระคัมภีร์ เรื่องนี้เป็นพื้นฐานของหลายศาสนา

ทฤษฎีการเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

การเกิดขึ้นเองนั้นบ่งชี้ว่าชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้จากสสารที่เฉื่อย ตัวอย่างเช่นหนูมาจากหนังสือพิมพ์แมลงวันเกิดจากมูลสัตว์และขยะเป็ดเกิดจากผลไม้ของพืชบางชนิดและอื่น ๆ

ทฤษฎีเกี่ยวกับการเกิดขึ้นเองนั้นเก่าแก่มากเช่นเดียวกับอารยธรรมอียิปต์และเมโสโปเตเมีย

ในอียิปต์โบราณมีความเชื่อกันว่าคางคกหนอนและหนูโผล่ออกมาจากโคลนที่พบบนฝั่งแม่น้ำไนล์

นักปรัชญาชาวกรีกอริสโตเติล (384 BC-322 BC) สนับสนุนทฤษฎีการเกิดขึ้นเอง นี่ถือว่าปลาสามารถเกิดขึ้นได้จากใบไม้ของต้นไม้ที่ตกลงไปในบ่อ ในทางกลับกันใบไม้ที่ร่วงหล่นบนโลกก็สร้างหนอนและแมลง

จนกระทั่งศตวรรษที่สิบเก้านักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าทฤษฎีนี้ถูกต้อง รอสโซ่ (นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ) กล่าวว่า "การสงสัยว่าด้วงนั้นได้รับการเลี้ยงโดยมูลมูลวัวคือสงสัยเหตุผลการตัดสินและประสบการณ์"

William Harvey (นักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบการไหลเวียนของเลือด) และ Van Helmont (แพทย์และนักพฤกษศาสตร์) ก็เชื่อในยุคที่เกิดขึ้นเอง

ในความเป็นจริง Van Helmont อ้างว่ามีวิธีในการสร้างหนูเทียม วิธีนี้ประกอบด้วยการใส่ข้าวสาลีเสื้อผ้าขับเหงื่อและฟางในกล่องกระดาษแข็ง หลังจากผ่านไปหนึ่งเดือนหนูจะถูกสร้างขึ้นเองตามธรรมชาติ

ทฤษฎีนี้สร้างความสับสนให้กับคนรุ่นหลัง เห็นได้ชัดว่ามูลสัตว์ดึงดูดแมลงวันที่วางไข่สร้างแมลงวันใหม่ แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าแมลงเหล่านี้สร้างขึ้นโดยมูลสัตว์

ในศตวรรษที่สิบเจ็ดการต่อต้านทฤษฎีนี้เริ่มขึ้น หนึ่งในผลงานแรกที่ต่อต้านรุ่นที่เกิดขึ้นเองนั้นถูกสร้างขึ้นโดย Francisco Redi ในปี 2208 งานของ Redi นั้นมีพื้นฐานมาจากหลักฐานที่ว่าเนื้อเน่าก่อให้เกิดแมลงวัน

สำหรับการพัฒนางานวิจัยของเขา Redi ได้ตั้งสมมติฐานสองข้อ: (a) แมลงวันเกิดขึ้นจากเนื้อสัตว์โดยรุ่นที่เกิดขึ้นเองและ (b) ว่าแมลงวันนั้นเกิดจากไข่ที่แมลงวันอื่น ๆ ทิ้งไว้ในเนื้อเน่าเปื่อย

เขาทำการทดลองกับภาชนะบรรจุที่เน่าเปื่อยสองกล่อง หนึ่งในคอนเทนเนอร์ถูกค้นพบในขณะที่อื่น ๆ ถูกปกคลุม

หลังจากวันที่ Redi สังเกตเห็นว่ามีตัวอ่อนและแมลงวันในเนื้อสัมผัสในขณะที่เนื้อของขวดที่ครอบคลุมไม่ได้ทั้ง

ด้วยวิธีนี้ Redi พิสูจน์ว่าแมลงวันไม่ได้เกิดจากเนื้อเน่า แม้จะมีการค้นพบของ Redi แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนก็ยังเชื่อในยุคที่เกิดขึ้นเอง

มันเป็นผลงานของหลุยส์ปาสเตอร์ที่ทำให้ทฤษฎีนี้จบลง นักวิทยาศาสตร์นี้ทำการทดลองกับน้ำซุปอุ่น

เขาสรุปว่าจุลินทรีย์ไม่ได้โผล่ออกมาจากน้ำซุป แต่พวกเขาอยู่ในอากาศและพบว่าน้ำซุปที่เหมาะสมสำหรับการทำสำเนา ด้วยวิธีนี้ทฤษฎีของการเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติก็ไม่น่าเชื่อ

ทฤษฎีแพนซีเมีย

ทฤษฎีของ panspermia บ่งชี้ว่าชีวิตไม่ได้เกิดขึ้นบนโลก แต่มันมาจากนอกโลกในรูปของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มาถึงโลกโดยฝุ่นละอองจากจักรวาลและอุกกาบาตซึ่งถูกดึงดูดโดยแรงโน้มถ่วงของโลก

ทฤษฎีนี้ได้รับการเลี้ยงดูจาก Richter ในปี ค.ศ. 1865 และได้รับการสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ (เช่น Arrhenius)

อย่างไรก็ตามสมมติฐานนี้ไม่ได้มีหลักฐานเพียงพอที่จะพิสูจน์ความจริงของมันซึ่งเป็นเหตุผลที่มันถูกทิ้ง

ทฤษฎีของ panspermia บ่งชี้ว่าจุลินทรีย์สามารถทนต่อความเย็นจัด (สูญญากาศในอวกาศ) และอุณหภูมิสูง (เมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก)

คำอธิบายนี้ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้เนื่องจากไม่มีสิ่งมีชีวิตที่รู้จักที่สามารถรองรับเงื่อนไขเหล่านี้

นอกเหนือไปจากนี้ทฤษฎีของ panspermia ไม่ได้อธิบายว่าจุลินทรีย์ต่างดาวนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้จึงไม่เสนอคำอธิบายที่แท้จริงเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต

ทฤษฎีวิวัฒนาการทางเคมีหรือ abiogenesis หลัก

ทฤษฎีวิวัฒนาการทางเคมีที่เรียกว่าทฤษฎี Oparin-Haldane ชี้ให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมี (วิวัฒนาการ) ที่เกิดขึ้นเมื่อ 3, 000 ล้านปีก่อน

ตามทฤษฎีนี้การเกิดขึ้นตามธรรมชาติไม่สามารถทำได้ในสภาวะปัจจุบันของโลก อย่างไรก็ตามเงื่อนไขดังกล่าวนั้นแตกต่างกันไปเมื่อหลายพันล้านปีก่อน (เมื่อโลกถูกสร้างขึ้น)

ในปี ค.ศ. 1920 Alexander Oparin (นักเคมีชาวรัสเซีย) ชี้ให้เห็นว่าชีวิตเกิดขึ้นจากสิ่งที่ตายแล้วเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่โลกนำเสนอ

ทฤษฎีนี้เรียกว่าทฤษฎีของ abiogenesis หลักเนื่องจากล้านปีที่ผ่านมาเซลล์ แรกที่ โผล่ออกมาและเซลล์นี้ก่อให้เกิดกับคนอื่น ๆ

ในขณะเดียวกัน JBS Haldane (นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ) ก็ได้ข้อสรุปเช่นเดียวกับ Oparin

นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้กล่าวว่าโมเลกุลแรกถูกสร้างขึ้นจำเป็นสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิต อย่างแรกคือสร้างกรดอะมิโนแล้วรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้เป็นโพลิเมอร์ที่ซับซ้อน

เมื่อโมเลกุลที่จำเป็นทั้งหมดได้รับการพัฒนาพวกมันมารวมกันเพื่อก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์แรก

โอปรินเสนอว่าสิ่งมีชีวิตนี้มีวิวัฒนาการทางเคมี สิ่งมีชีวิตนี้สามารถแยกส่วนประกอบออกจากส่วนที่เหลือของสภาพแวดล้อมด้วยผนังเซลล์เดียวสร้างโครงสร้างคล้ายกับฟอง ด้วยวิธีนี้เซลล์หลักจึงเกิดขึ้น

ผลงานของ Oparin ถูกตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษในปี 2481 และไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควร อย่างไรก็ตาม Harold Urey และนักเรียนของเขา Stanley Miller ตัดสินใจติดตามการเรียนภาษารัสเซีย

ทฤษฎีของมิลเลอร์ - อูรย์หรือทฤษฎีของน้ำซุปปฐมภูมิ

ทฤษฎี Miller-Urey ตั้งอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎี abiogenesis หลัก นักวิทยาศาสตร์สองคนนี้พยายามสร้างสภาพของโลกในช่วงปีแรก ๆ

สิ่งนี้ทำเพื่อแสดงให้เห็นว่าชีวิตอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมของโลกด้วยการขาดออกซิเจน

สำหรับสิ่งนี้พวกเขาพัฒนาบรรยากาศที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนและขาดออกซิเจนในรูปของก๊าซ บรรยากาศนี้ถูกพลิกคว่ำลงบนสื่อกลางของเหลว (เพื่อสร้างมหาสมุทรซึ่งสิ่งมีชีวิตคิดว่าเกิดขึ้น)

ทั้งหมดนี้อยู่ที่อุณหภูมิ 100 ° C ในขณะที่อยู่ภายใต้การปล่อยไฟฟ้าคงที่ (จำลองฟ้าผ่า) สภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้นโดยมิลเลอร์และอูรย์แสดงถึงน้ำซุปหลักที่ชีวิตเกิดขึ้น

อีกหนึ่งสัปดาห์ต่อมามิลเลอร์และอูรย์สังเกตว่าประมาณ 15% ของก๊าซมีเทนที่อยู่ในบรรยากาศประดิษฐ์นั้นถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบคาร์บอนที่ง่ายกว่า (เช่นฟอร์มัลดีไฮด์)

ต่อจากนั้นสารประกอบง่าย ๆ เหล่านี้รวมกันเป็นโมเลกุลเช่นกรดฟอร์มิก, ยูเรียและกรดอะมิโน (เช่นไกลซีนและอะลานีน)

กรดอะมิโนเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการสร้างโปรตีนและโมเลกุลที่ซับซ้อนอื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการสร้างสิ่งมีชีวิต

ควรสังเกตว่าในภายหลังพบว่าองค์ประกอบบางอย่างของน้ำซุปมิลเลอร์ - อูรย์ไม่ได้มีอยู่ในบรรยากาศดั้งเดิมของโลก

อย่างไรก็ตามการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาชีวิตที่ยั่งยืนสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติจากองค์ประกอบอนินทรีย์

ทฤษฎีของ RNA กับ ทฤษฎีของโปรตีน

หลังจากความเป็นไปได้ที่โมเลกุลจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติมากขึ้นในโลกดึกดำบรรพ์ได้ถูกสร้างขึ้นคำถามต่อไปนี้ถูกสร้างขึ้น: โมเลกุลใดที่เกิดขึ้นก่อน: กรด ribonucleic (RNA) หรือโปรตีน?

ทฤษฎีอาร์เอ็นเอ

ผู้เสนอทฤษฎี RNA ยืนยันว่าโมเลกุลทางพันธุกรรมนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาสารประกอบอื่น ๆ

ทฤษฎีนี้มีความสำคัญเมื่อ Thomas Cech ค้นพบ ribozymes, RNA molecules ที่มีเอนไซม์

เอนไซม์เหล่านี้มีความสามารถในการสร้างการเชื่อมโยงระหว่างกรดอะมิโนเพื่อสร้างโปรตีน ด้วยวิธีนี้ถ้าโมเลกุล RNA สามารถส่งผ่านข้อมูลและทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ได้ทำไมโปรตีนถึงมีความจำเป็น?

ทฤษฎีโปรตีน

ผู้เสนอทฤษฎีทฤษฏีโปรตีนชี้ให้เห็นว่าหากไม่มีเอนไซม์ (ซึ่งก็คือโปรตีน) ไม่มีโมเลกุลใดที่สามารถจำลองแบบได้ (ไม่ใช่แม้แต่อาร์เอ็นเอ)

นอกจากนี้ทฤษฎีนี้ชี้ให้เห็นว่านิวคลีโอไทด์ (ส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิก) นั้นซับซ้อนเกินกว่าที่จะเกิดขึ้นเองได้

นอกจากนี้โปรตีนยังสามารถสังเคราะห์ได้ง่ายกว่ามาก (ตามที่ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองของ Miller-Urey)

ควรสังเกตว่านิวคลีโอไทด์สามารถเกิดขึ้นได้จากส่วนประกอบอนินทรีย์หากมีความเหมาะสม

อย่างที่คุณเห็นการพูดว่าอะไรมาก่อน (RNA หรือโปรตีน) เป็นความขัดแย้งที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข

ทฤษฎีแหล่งความร้อน

บรรยากาศดึกดำบรรพ์ของโลกเป็นศัตรูกับออกซิเจนเล็กน้อยในสภาพก๊าซ ไม่มีชั้นโอโซนที่ปกป้องโลก

ซึ่งหมายความว่ารังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์สามารถเข้าถึงพื้นผิวโลกได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นชีวิตบนโลกจึงเป็นไปไม่ได้

สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนคาดการณ์ว่าสิ่งมีชีวิตแรกเกิดขึ้นในน้ำลึกซึ่งพวกเขาไม่สามารถเข้าถึงรังสีอัลตราไวโอเลตได้

โดยเฉพาะอย่างยิ่งชีวิตจะถือว่ามีต้นกำเนิดใกล้แหล่งความร้อนความร้อน แม้ว่าแหล่งน้ำเหล่านี้จะร้อนอย่างน่าประหลาดใจแม้กระทั่งทุกวันนี้พวกมันแสดงรูปแบบชีวิตดั้งเดิมที่อาจเกิดขึ้นใน Precambrian

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้อย่างมากที่จะคิดว่าสิ่งมีชีวิตชนิดแรกโผล่ขึ้นมาใต้น้ำ จากที่นั่นพวกมันพัฒนาเป็นรูปแบบสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่เรารู้จักในปัจจุบัน