OPARIN AZ ÉLET EREDETE ELMÉLETE: EREDETE, POSZTULÁL - BIOLÓGIA - 2025

Az élet eredetének oparin elmélete, amelyet "primitív vagy ősi leves elméletének" is hívnak, megpróbálja magyarázni, hogy az élet a Földön származott olyan körülmények között, amelyek több millió évvel ezelőtt jellemzőek voltak, amikor megjelentek az első szerves molekulák.

Ez az Oparin által alkotott elmélet az egyik leginkább elfogadott a tudományos közösségben. Érvényes, még a modern tudomány sok előrelépésével is, mivel az új kapcsolódó felfedezések képesek kiegészíteni és megerősíteni azt.

Fénykép: Aleksandr Oparin (Forrás: Pavel Troshkin a Wikimedia Commons segítségével)

Oparin írásaiban az élő (biotikus) organizmusokat a nem élő anyagok szervezeti szintjére (abiotikus) osztályozta. Azt javasolta, hogy ez az élettelen anyag fokozatosan változzon és bonyolultabbá váljon, amíg meg nem alakulnak az első élő sejtek.

Oparin elmélete megnyitotta az ajtót a biológiai tudományoknak a "Szintetikus Biológia" néven ismert ágazatának kialakításához. Ez a tudomány megkísérli újra létrehozni azokat a környezeti feltételeket, amelyekben egy "primitív leves" az élő organizmusok kialakulásához vezetett, amelyek ma a Földön laknak.

Hasonló elméletet önmagában fejlesztett ki John Haldane evolúciós biológus, aki a korai késő prekambriai víztesteket, amelyek főként fémes elemekből és vízből álltak, „Primitív levesnek” nevezte.

Az elmélet eredete

Oparin elméletét Aleksandr Ivanovich Oparin javasolta, aki 1894-ben született egy Uglich nevű kis orosz városban. Nagyon fiatalon kezdve Oparin már szenvedélyesen kezdett növényekkel foglalkozni, és ismerte Darwin evolúciós elméleteit.

A Moszkvai Egyetemen tanult növényi fiziológiát, ahol évekkel később a biokémia és a növényi élettan tanszékén tanított.

Az egyetemi tanulmányai során az Oparinnak komoly aggályai voltak a mikroorganizmusok iránt, amelyek - amelyek csak szén-, nitrogén- és vízatomokból állnak - képesek megszervezni magukat olyan összetett folyamatok végrehajtására, mint például a fotoszintézis.

1923-ban Oparin "Az élet eredete" című könyvében tette közzé kísérleteit. Ez a könyv azt az elméletet tartalmazza, amely egy John Haldane nevű korabeli kutató hozzájárulásával magyarázni kívánja, hogy az élet primordia hogyan alakult ki a bolygónkon.

Oparin szövege egy nagyon egyszerű és didaktikus nyelvvel elmagyarázza, hogyan kezdődött a szerves anyag "evolúciója" a Föld bolygó kialakulása előtt. Elmagyarázza azt is, hogy a szerves anyag hogyan alakul ki a napsugarak, a vulkánkitörések és a természetes eredetű elektromos kisülések hatására.

Fontos kiemelni, hogy Oparin hevesen ellenezte a spontán generáció elméletét, támogatta Darwin evolúciós elméletével és Mendelejev olaj "abiogenikus szintézisével" kapcsolatos elképzeléseit; megállapítva, hogy az élet kezdetét egyfajta "kémiai evolúció" okozta, amely a primitív föld elemeit összetett molekulák képzéséért szervezte.

posztulátumok

Noha csaknem 100 év telt el azóta, hogy Oparin előterjesztette elméletét, ez a mai napig is érvényes. Oparin békéltető megközelítése, amely olyan sokféle tudományágot foglal magában, mint a kémia, a csillagászat, a fizika és a biológia, sok tudós számára ésszerű megközelítést kínál annak elmagyarázására, hogy az élet hogyan alakult a földön.

Az Oparin meghatározza az élet kialakulását a prekambriai időszakban, ahol erősen redukáló légkör létezett, amely az élő organizmusok két legszélesebb elemében gazdag: a szén (metán és ciánok formájában) és a nitrogén (ammónia formájában).

Elmélete elsősorban azon a tényen alapult, hogy az ultraibolya fényből, a vulkánokból és az elektromos viharokból származó energia gáz halmazállapotú víz csapadékát okozta, és heves esőzéseket okozott, amelyek más vegyületeket, például ammóniát csaptak ki., metán, nitrogén stb.

A heves esőzések a csapadékot a tengerbe vezettek, ami Oparin "primitív húslevesnek" nevezte. Ez a táptalaj olyan kémiai reakciók sorozatává vált, amelyek az első aminosavakhoz hasonló szerves molekulákat eredményezték.

Ezek a kolloid "aminosav-szerű" molekulák és hasonló jellegűek hasonlóan spontán módon szerveződtek peptid-, fehérje- és lipid-szerű struktúrák kialakításához, amelyeket Oparin nevezett koacerváltnak.

Később a koacervátumok még specializáltabbak lettek, és képesek voltak olyan struktúrákat képezni, amelyek nagyon hasonlóak az általunk ismert élő sejtekhez.

Ezek az primitív "sejtek" idővel képesek arra, hogy primitív anyagcserét fejlesszenek ki, és vegyi anyagokat vegyenek a környezetből az élelmiszerek és az energia kinyerésére tőlük a túlélés és szaporodás érdekében.

Természetes szelekció koacervátumokban

Az Oparin által javasolt koacervátumok, amint azt már említettük, a környező környezetből kinyert kis molekulákat táplálék és energia felhasználására használják. Oparin szerint ezeket a molekulákat más nagyobb molekulák asszimilálták, akiket a koacervátumok primitív enzimeinek neveztek.

Az abszorpciós és asszimilációs mechanizmus megszerzése az egyes koacervátumokban előnyt jelentene a többi koacervátummal szemben, ezért a jobb asszimilációs képességű koacervatumok gyorsabban és hatékonyabban növekednének.

Oparin megállapította, hogy van egy növekedési határ a "legsikeresebb" koacervátumok számára egy olyan ponton, ahol termodinamikailag instabilvá váltak. Következésképpen a koacervátumok szétváltak vagy „szétválasztódtak” kisebb koacervátumokká.

Az a képesség, hogy a nagy koacervátumokat kisebb koacervátumokra osztják, megnövelné az ilyen típusú koacervátumok mennyiségét a közepén. Ezek a koacervátumok, amelyek nagyobb számban vagy gyakoriságban fordulnak elő, valamiféle „szelektív nyomást” gyakorolhattak a többiekre, előnyben részesítve azokat, akiknek nagyobb a képessége „megosztani” vagy szegmentálni.

A koacervátumok egy másik jellemzője, amely a természetes fajta szelekciót kiválthatta a többieket, talán az volt, hogy képesek-e valamilyen energia-metabolitot előállítani az elemi tápanyagból előállított táplálékból, ahol „megnövekedtek”.

Így valószínűleg csak azok a koacervátumok képesek maradni, amelyek képesek metabolizálni a környezeti vegyületeket, előállítani saját ételeiket és energiatartalmukat.

Az elmélet aktualitása

Darwin természetes szelekciójának elmélete döntő jelentőségű az Oparin számára, hogy értse a koacervátumok közötti "versenyt" és "prevalenciát". Még évekkel később is, a gének és az örökletes anyag felfedezésével, az Oparin ezeknek a molekuláknak tulajdonította a koacervátumok replikációjának nagy részében a felelősséget.

Jelenleg sok biológus elkötelezett a föld primitív körülményeinek újjáépítésében, amelyek az Oparin által javasolt koacervátumokat okozták.

Az egyik leghíresebb ilyen típusú kísérlet Stanley Miller és Harold Urey kísérlete volt, akik kísérletileg igazoltak olyan aminosavak „abiogenezist”, mint például a glicin (glicin típusú).

Számos szintetikus biológiára szakosodott tudós kísérleteket végez az életszervezés mesterséges elérése érdekében, de a szén-dioxidon kívüli egyéb vegyületeken alapulva arra utalva, hogy ez az "élet" lehet az a fajta élet, amelyet más bolygókon találunk.

Érdekes témák

Az élet eredete.

Kemozintetikus elmélet.

Kreacionizmus.

Pánspermia.

A spontán generáció elmélete.

Irodalom

1. Das, A. (2019). Az élet eredete a földi vírusokon és mikrobákon. Acta Scientific Microbiology, 2, 22-28.
2. Fry, I. (2006). Az élet eredetének kutatása. Endeavor, 30. cikk (1), 24–28.
3. Herrera, AS (2018). Az élet eredete Melanin szerint. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
4. Kolb, VM (2016). Az élet eredete: kémiai és filozófiai megközelítések. Evolutionary Biology, 43 (4), 506-515.
5. Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin és az élet eredete: a heterotróf elmélet történelmi újraértékelése. Journal of molecular evolution, 83 (5-6), 214-222.
6. Oparin, AI (1957). Az élet eredete a földön. Az élet eredete a földön., (3. kiadás).