Dzīvība uz Zemes sākās pirms trim miljardiem gadu. Kopš tā laika evolūcija ir pārveidojusi elementāros vienšūnas organismus mūsdienās redzamo formu, krāsu, izmēru un funkciju daudzveidībā. Bet kā īsti dzīve radās pirmatnējā buljonā - ūdenī, kas atrodas seklos avotos un ir piesātināts ar aminoskābēm un nukleotīdiem?
Ir daudz teorētisko atbilžu uz jautājumu, kas tieši izraisīja dzīvības izcelsmi, sākot ar zibens spērienu un beidzot ar kosmisko ķermeni. Šeit ir tikai daži no tiem.
Elektrības dzirksts
Šī ļoti metaforiskā dzīves dzirksts varēja būt pilnīgi burtiska dzirkstele vai daudzas dzirksteles, kuru avots bija zibens. Elektriskas dzirksteles, kas nonāk ūdenī, var izraisīt aminoskābju un glikozes veidošanos, pārvēršot tās atmosfērā, kas bagāta ar metānu, ūdeni, ūdeņradi un amonjaku. Šī teorija pat eksperimentāli tika apstiprināta 1953. gadā, pierādot, ka zibens var būt iemesls tam, ka veidojas pamatelementi, kas nepieciešami pirmo dzīvības formu rašanās brīdim.
Pēc eksperimenta veikšanas zinātnieki spēja pierādīt, ka mūsu planētas agrīnā atmosfēra nevar saturēt pietiekami daudz ūdeņraža, bet vulkāna mākoņi, kas pārklāj Zemes virsmu, varētu ietvert visus nepieciešamos elementus un attiecīgi arī pietiekami daudz elektronu, lai izraisītu zibeni.
Reklāmas video:
Zemūdens hidrotermiskās atveres
Samērā spēcīgas dziļūdens atveres varētu kļūt par nepieciešamu ūdeņraža avotu, lai pirmo akmeņu virsmā veidotos pirmie dzīvi organismi. Pat šodien ap hidrotermiskajām ventilācijas atverēm attīstās ļoti dažādas ekosistēmas, pat lielā dziļumā.
Māls
Pirmās organiskās molekulas varēja atrast uz māla virsmas. Māls vienmēr satur pietiekamu daudzumu organisko komponentu, turklāt tas varētu kļūt par sava veida šo komponentu organizētāju sarežģītākās un efektīvākās struktūrās, kas līdzīgas DNS.
Faktiski DNS ir sava veida aminoskābju karte, kas precīzi norāda, kā tām jābūt organizētām sarežģītu tauku šūnās. Biologu grupa no Glāzgovas universitātes Skotijā apgalvo, ka māls varētu būt tāda karte vienkāršāko polimēru un tauku pagatavošanai, līdz viņi iemācīsies "pašorganizēties".
Panspermija
Šī teorija liek aizdomāties par dzīves kosmiskās izcelšanās iespēju. Tas ir, saskaņā ar viņas postulātiem, dzīvība nav radusies uz Zemes, bet tikai šeit tika atvesta ar meteorīta palīdzību, piemēram, no Marsa. Uz zemes tika atrasti pietiekami daudz fragmentu, kas it kā nonāca pie mums no sarkanās planētas. Vēl viens "kosmosa taksometra" veids nezināmām dzīvības formām ir komētas, kuras spēj pārvietoties starp zvaigžņu sistēmām.
Pat ja tā ir taisnība, panspermija joprojām nespēj atbildēt uz jautājumu par to, kā tieši dzīvība radās no vietas, kur tā tika atvesta uz planētas Zeme.
Zem ledus loksnes
Iespējams, ka okeāni un kontinenti pirms trim miljardiem gadu bija pārklāti ar biezu ledus kārtu, jo saule nebija tik spoža kā tagad. Ledus varētu kļūt par trauslu organisko molekulu aizsargājošu slāni, novēršot ultravioleto staru un kosmisko ķermeņu sadursmi ar virsmu no kaitējuma agrīnām un vājām dzīvības formām. Turklāt zemāka temperatūra varēja izraisīt pirmo molekulu evolūciju spēcīgākās un izturīgākās.
RNS pasaule
RNS pasaules teorijas pamatā ir filozofisks jautājums par olu un vistu. Fakts ir tāds, ka DNS veidošanai (dublēšanai) ir nepieciešami proteīni, un olbaltumvielas nevar pats replicēties bez pašas kartes, kas ir iestrādāta DNS. Tātad, kā radās dzīve, ja viens nevar parādīties bez otra, bet abi skaisti eksistē tagadnē? Atbilde var būt RNS - ribonukleīnskābe, kas spēj uzglabāt tādu informāciju kā DNS un kalpot kā olbaltumvielu fermenti. Uz RNS bāzes tika izveidots pilnīgāks DNS, tad efektīvāki proteīni pilnībā aizstāja RNS.
Mūsdienās RNS pastāv un pilda vairākas funkcijas sarežģītos organismos, piemēram, tā ir atbildīga par noteiktu gēnu darbu. Šī teorija ir diezgan loģiska, taču tā neatbild uz jautājumu par to, kas bija pašas ribonukleīnskābes veidošanās katalizators. Vairākumu zinātnieku noraida pieņēmumu, ka tas varēja parādīties pats par sevi. Teorētiskais skaidrojums ir vienkāršāko skābju PNA un TNK veidošanās, kas pēc tam pārtapa par RNS.
Vienkāršākais sākums
Šo teoriju sauc par holobiozi, un tā nāk no idejas, ka dzīve sākās nevis no sarežģītām RNS molekulām un primārā ģenētiskā koda, bet no vienkāršākajām daļiņām, kas savstarpēji mijiedarbojas metabolisma labad. Varbūt šīs daļiņas galu galā izveidoja aizsargājošu apvalku, piemēram, membrānu, un pēc tam pārtapa par vienu, sarežģītāku organismu. Šo modeli sauc par "metabolisma enzīmu modeli", savukārt RNS pasaules teoriju sauc par "primārā ģenētiskā koda modeli".