Pochodzenie życia: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m MalarzBOT: przerabiam link na wywołanie szablonu {{encyklopedia PWN}}
Linia 17:
Wiek Ziemi oznaczany jest na 4,6 mld lat. Pomiędzy początkiem istnienia Ziemi a okresem, kiedy istniały już pierwsze komórki, musiało dojść do powstania życia, przy założeniu, że powstało ono na Ziemi. W latach 20. XX wieku Oparin w Rosji i Haldane w Anglii, rozwijając ideę samorództwa, zaproponowali model, w którym związki organiczne niezbędne do wytworzenia organizmu powstały w pierwotnej atmosferze Ziemi przy udziale światła słonecznego. Obaj przyjęli, że pierwotny skład ziemskiej atmosfery był zbliżony do składu atmosfery zewnętrznych planet Układu Słonecznego. Atmosfera taka zawierała znaczne ilości wodoru, amoniaku oraz metanu a niewiele tlenu. W efekcie licznych reakcji syntezy oceany zawierały znaczne ilości związków organicznych, co Oparin określił jako [[zupa pierwotna]]. Pomysł Oparina i Haldana zweryfikowali w [[Eksperyment Stanleya Millera|doświadczeniu Stanley Miller i Harold Urey]] w 1953 roku. Badacze składniki potencjalnej pierwotnej atmosfery Ziemi poddali działaniu światła oraz wyładowań elektrycznych, a następnie zbadali skład roztworu wodnego, będącego odpowiednikiem praoceanu{{r|Lal-2008}}. W prostej symulacji warunków panujących na Ziemi 4-5 mld lat temu w pierwszych doświadczeniach Miller uzyskał przynajmniej 5 aminokwasów, a w kolejnych doświadczeniach uzyskano ich ponad 20<ref>Stanley L. Miller. {{Cytuj stronę | url = http://www.issol.org/miller/miller1953.pdf | tytuł = ''Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions'' | archiwum = http://web.archive.org/web/20090318095830/http://www.issol.org/miller/miller1953.pdf}} „[[Science]]”. 117 (3046), s. 528, 1953. [[DOI (identyfikator cyfrowy)|DOI]]: [[doi:10.1126/science.117.3046.528|10.1126/science.117.3046.528]]. [[PMID]]: [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/13056598 13056598].</ref>.
 
Eksperyment Millera i Ureya wykazał, że związki organiczne, z których składają się istniejące organizmy, mogły powstać na Ziemi spontanicznie. Nie jest to jednak dowód na powstanie form życia z istniejących nieożywionych organicznych monomerów. Obalona ostatecznie przez Pasteura koncepcja samorództwa nie jest wspierana przez opisane doświadczenie. Dość powszechny wśród biologów jest pogląd, że ze związków chemicznych prakomórka mogła powstać jedynie etapowo z wieloma formami pośrednimi. Jedną z ważnych hipotez dotyczących wczesnych etapów [[ewolucja molekularna|ewolucji na etapie prebiotycznym]] jest hipoteza [[świat RNA|świata RNA]]. Zgodnie z nią RNA mógł powstać z pierwotnej zupy nukleotydów, a dzięki zdolności do katalizy cząsteczki RNA stały się pierwszymi samoreplikującymi się elementami podlegającymi zasadom [[Ewolucja biologiczna|ewolucji biologicznej]]. [[Puryna|Puryny]] i [[Pirymidyna|pirymidyny]] powstają w układzie doświadczalnym stworzonym przez Millera i Ureya. Hipoteza RNA jako pierwszego molekularnego nośnika informacji genetycznej została przedstawiona przez Orgela i Cricka w 1968 roku. Kolejnym ważnym argumentem za istnieniem świata RNA było odkrycie w latach 80. XX wieku [[rybozymy|rybozymów]] – cząsteczek RNA mających właściwości [[enzymy|enzymów]]. We współcześnie żyjących organizmach informacja genetyczna przechowywana jest w postaci DNA. Do syntezy DNA niezbędne są cząsteczki białka, a zarazem synteza białek wymaga istnienia DNA. Hipoteza świata RNA pozwala wyjść z dylematu, co było pierwsze: jajko (DNA) czy kura (białka){{r|Lal-2008}}. Słabym punktem hipotezy był fakt, że [[ryboza]] jest związkiem nietrwałym, a więc nie mogła ulegać akumulacji w pierwotnym oceanie{{r|Larralde-1995}}. Rozwiązanie problemu, a zarazem wzmocnienie hipotezy świata RNA, zaproponował Ricardo i wsp. w 2004 roku. Stwierdzili oni, że ryboza staje się stabilna w kompleksie z [[Oksoborany|boranami]]. Borany zaś powstają podczas krystalizacji skał i powinny występować na powierzchni młodych planet{{r|Ricardo-2004}}.
 
Samodzielne istnienie RNA jako pierwotnego materiału genetycznego wiąże się jednak z wieloma teoretycznymi problemami. Potencjalnym rozwiązaniem może być istnienie innego materiału genetycznego poprzedzającego RNA. Jednym z hipotetycznych, poprzedzających świat RNA, jest [[Kwas peptydonukleinowy|PNA]]. Związek o zbliżonych do DNA właściwościach może zostać wytworzony w warunkach laboratoryjnych. Doświadczenia potwierdzają także powstawanie monomerów w warunkach hipotetycznego praoceanu{{r|Nelson-2000}}. W hipotezach świata pre-RNA rozważane są także [[TNA]]{{r|Orgel-2000}} oraz [[Glikolowy kwas nukleinowy|GNA]]{{r|Zhang-2005}}.