0
Αρχέγονη σούπα
Η ζωή στη Γη ξεκίνησε πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, εξελίχθηκε από τις πιο βασικές μορφές των μικροβίων σε μια απίστευτη ποικιλία πολυπλοκότητας με την πάροδο του χρόνου. Αλλά πώς οι πρώτοι οργανισμοί στο μόνο γνωστό σπίτι ζωής στο σύμπαν αναπτύχθηκε από αυτήν την αρχέγονη σούπα;
Εδώ είναι οι επιστημονικές θεωρίες σχετικά με την προέλευση της ζωής στη Γη.
Ηλεκτρικός σπινθήρας
Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες μπορούν να δημιουργήσουν αμινοξέα και σάκχαρα από μια ατμόσφαιρα φορτωμένη με νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, όπως αποδείχτηκε στο περίφημο πείραμα Miller-Urey το 1953, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι κεραυνοί μπορεί να έχουν συμβάλει στη δημιουργία των βασικών δομικών στοιχείων της ζωής στη Γη στις πρώτες ημέρες της. Στο πέρασμα εκατομμυρίων χρόνων, μεγαλύτερα και πιο πολύπλοκα μόρια θα μπορούσαν να σχηματιστούν. Αν και η έρευνα από τότε έχει αποκαλύψει ότι η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης ήταν πραγματικά φτωχή υδρογόνο, οι επιστήμονες έχουν προτείνει ότι τα ηφαιστειακά σύννεφα στην πρώιμη ατμόσφαιρα θα μπορούσαν να κρατούσαν μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο και είναι επίσης γεμάτα με κεραυνούς.
Κοινότητα πηλού
Τα πρώτα μόρια ζωής μπορεί να είχαν συναντηθεί στον πηλό, σύμφωνα με μια ιδέα που εκπονήθηκε από τον οργανικό χημικό Alexander Graham Cairns-Smith στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης στη Σκωτία. Οι επιφάνειες αυτές όχι μόνο μπορούσαν να είχαν συγκεντρώσει αυτές τις οργανικές ενώσεις από κοινού, αλλά και να βοήθησαν στην οργάνωση τους σε σχήματα όπως τα γονίδια μας κάνουν τώρα.
Ο κύριος ρόλος του DNA είναι να αποθηκεύει πληροφορίες σχετικά με το πώς πρέπει να διατάσσονται τα άλλα μόρια. Οι γενετικές αλληλουχίες στο DNA είναι ουσιαστικά οδηγίες για το πώς τα αμινοξέα θα πρέπει να διατάσσονται σε πρωτεΐνες. Ο Cairns-Smith προτείνει ότι ορυκτοί κρύσταλλοι σε πηλό θα μπορούσαν να οργανώσουν οργανικά μόρια σε οργανωμένα πρότυπα. Μετά από λίγο,τα οργανικά μόρια θα αναλάμβαναν αυτή τη δουλειά και θα οργανώνονταν μόνα τους.
Υδροθερμικές πηγές βαθέων υδάτων
Η θεωρία υδροθερμικών πηγών βαθέων υδάτων δείχνει ότι η ζωή μπορεί να είχε αρχίσει σε υποβρύχιες υδροθερμικές πηγές, διασκορπίζοντας βασικά μόρια πλούσια σε υδρογόνο. Οι βραχώδεις γωνίες τους θα μπορούσαν στη συνέχεια να συγκεντρώσουν αυτά τα μόρια και να παράσχουν ορυκτούς καταλύτες για τις σημαντικές αντιδράσεις. Ακόμα και τώρα, οι υδροθερμικές πηγές, πλούσιες σε χημική και θερμική ενέργεια, στηρίζουν δυναμικά οικοσυστήματα.
Ψυχρή έναρξη
Πάγος θα μπορούσε να καλύπτει τους ωκεανούς 3.000 εκατομμύρια χρόνια πριν, καθώς ο ήλιος ήταν περίπου το ένα τρίτο λιγότερο φωτεινός από ό, τι είναι τώρα. Αυτό το στρώμα πάγου, πιθανώς εκατοντάδων ποδιών πάχους, θα μπορούσε να προστατεύσει τις εύθραυστες οργανικές ενώσεις κάτω από νερό από τις υπεριώδες ακτίνες και από την καταστροφή τους από τις κοσμικές επιπτώσεις. Το κρύο μπορεί να συνέβαλε επίσης στο να επιβιώσουν αυτά τα μόρια περισσότερο, επιτρέποντας να συμβούν έτσι βασικές αντιδράσεις.
Κόσμος RNA
Σήμερα το DNA χρειάζεται πρωτεΐνες για να σχηματίσει, και οι πρωτεΐνες απαιτούν DNA για να σχηματιστούν, έτσι πώς θα μπορούσαν αυτά να δημιουργηθούν χωρίς το ένα να έχει το άλλο; Η απάντηση μπορεί να είναι το RNA, το οποίο μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες όπως το DNA, χρησιμεύσει ως ένα ένζυμο που μοιάζει με τις πρωτεΐνες, και βοηθάει να δημιουργηθούν τόσο το DNA όσο και οι πρωτεΐνες. Αργότερα το DNA και οι πρωτεΐνες διαδέχτηκαν αυτό τον "κόσμο του RNA," επειδή ήταν πιο αποτελεσματικά. Το RNA εξακολουθεί να υπάρχει και να εκτελεί διάφορες λειτουργίες σε οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου το να λειτουργεί ως διακόπτης on-off για μερικά γονίδια. Το ερώτημα όμως παραμένει πώς το RNA προέκυψε αρχικά. Και ενώ κάποιοι επιστήμονες πιστεύουν ότι το μόριο θα μπορούσε να προκύψει αυθόρμητα στη Γη, άλλοι λένε ότι θα ήταν πολύ απίθανο να έχει συμβεί κάτι τέτοιο.
Και άλλα νουκλεϊνικά οξέα πλην του RNA έχουν προταθεί επίσης, όπως τα πιο απόκρυφα ΡΝΑ ή ΤΝΑ.
Απλά ξεκινήματα
Αντί της ανάπτυξης από σύνθετα μόρια όπως το RNA, η ζωή θα μπορούσε να ξεκινήσει με μικρότερα μόρια αλληλεπιδρώντας το ένα με το άλλο σε κύκλους αντιδράσεων. Αυτά μπορεί να περιέχονταν σε απλές κάψουλες παρόμοιες με τις κυτταρικές μεμβράνες, και με την πάροδο του χρόνου περισσότερο πολύπλοκα μόρια που εκτελούσαν αυτές τις αντιδράσεις καλύτερα από ό, τι τα μικρότερα θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί, τα σενάρια αυτά ονομάστηκαν "μεταβολισμός πρώτα" μοντέλα, σε αντίθεση με το "γονίδιο-πρώτο" μοντέλο της υπόθεσης του "κόσμου του RNA".
Πανσπερμία
Ίσως τελικά η ζωή δεν ξεκίνησε στη Γη , αλλά μεταφέρθηκε εδώ από αλλού στο διάστημα, μια έννοια γνωστή ως πανσπερμίας. Για παράδειγμα, βράχια τακτικά εκτοξεύονταν από τον Άρη εξαιτίας κοσμικών επιδράσεων, και ένας αριθμός μετεωριτών από τον Άρη έχουν βρεθεί στη Γη έτσι ορισμένοι ερευνητές έχουν διατυπώσει μια αμφιλεγόμενη πρόταση πως έφεραν μικρόβια εδώ, κάνοντάς μας όλους ενδεχομένως Αρειανούς. Άλλοι επιστήμονες έχουν μάλιστα προτείνει ότι η ζωή θα μπορούσε να είχε κάνει ωτοστόπ σε κομήτες από άλλα αστρικά συστήματα. Ωστόσο, ακόμη και αν η ιδέα αυτή ήταν αλήθεια, το ερώτημα του πώς ξεκίνησε η ζωή στη Γη θα άλλαζε μόνο στο πώς ξεκίνησε αλλού στο διάστημα.