Kaj je kemijska evolucija?

Izraz "kemična evolucija" se lahko uporablja na različne načine, odvisno od konteksta besed. Če govorite z astronomom, potem bi lahko šlo za razpravo o tem, kako nastajajo novi elementi med supernove. Kemiki lahko verjamejo, da se kemična evolucija nanaša na to, kako kisikovi ali vodikovi plini izhajajo iz nekaterih vrst kemijskih reakcij. Po drugi strani se v evolucijski biologiji najpogosteje uporablja izraz "kemična evolucija" opišite hipotezo, da so organski gradniki življenja nastali, ko so prišle anorganske molekule skupaj. Včasih se imenuje abiogeneza, kemična evolucija bi lahko bila, kako se je življenje na Zemlji začelo.

Zemljino okolje, ko se je prvič oblikovalo, je bilo zelo drugačno kot zdaj. Zemlja je bila do življenja nekoliko sovražna in zato ustvarjanje življenja na Zemlji ni prišlo več milijard let po tem, ko se je Zemlja prvič oblikovala. Zaradi svoje idealne oddaljenosti od sonca je Zemlja edini planet v našem osončju, ki ima lahko v orbitah tekoče vode, v katerih so planeti zdaj. To je bil prvi korak v kemični evoluciji za ustvarjanje življenja na Zemlji.

instagram viewer

Zgodnja Zemlja tudi ni imela ozračja, ki ga je obdajala, da bi blokirala ultravijolične žarke, ki so lahko smrtno nevarni za celice, ki sestavljajo vse življenje. Sčasoma znanstveniki verjamejo, da je primitivno ozračje polno toplogrednih plinov, kot sta ogljikov dioksid in morda nekaj metana in amoniaka, toda brez kisika. To je postalo pomembno v evoluciji življenja na Zemlji kot fotosintetskega in kemosintetično organizmi so te snovi uporabljali za ustvarjanje energije.

Kako je torej prišlo do abiogeneze ali kemične evolucije? Nihče ni povsem prepričan, vendar obstaja veliko hipotez. Res je, da lahko nove atome nesintetičnih elementov ustvarijo prek supernov izjemno velikih zvezd. Vsi drugi atomi elementov se reciklirajo skozi različne biogeokemične cikle. Torej so bili elementi že na Zemlji, ko je nastala (verjetno iz zbiranja vesoljskega prahu okoli železnega jedra), ali pa so na Zemljo prišli prek neprekinjenega meteorni udari ki so bile običajne pred oblikovanjem zaščitne atmosfere.

Ko so bili anorganski elementi na Zemlji, se večina hipotez strinja, da se je kemična evolucija organskih gradnikov začela v oceani. Večino Zemlje pokrivajo oceani. Ni si razmišljanje, da bi anorganske molekule, ki bi se podvrgle kemični evoluciji, lebdile naokoli v oceanih. Vprašanje ostaja samo, kako so se te kemikalije razvile, da bi postale organske gradnike življenja.

Tu se različne hipoteze odcepijo druga od druge. Ena izmed bolj priljubljenih hipotez pravi, da so organske molekule nastale po naključju, ko so se v oceanih trčili in spajali anorganski elementi. Vendar se to vedno srečuje z odporom, saj je statistično verjetnost, da se to zgodi, zelo majhna. Drugi so poskušali poustvariti pogoje zgodnje Zemlje in narediti organske molekule. Eden takšnih poskusov, običajno imenovan Primorna juha eksperiment, je bil uspešen pri ustvarjanju organskih molekul iz anorganskih elementov v laboratoriju. Ko pa izvemo več o starodavni Zemlji, smo ugotovili, da v tem času dejansko niso bile vse molekule, ki so jih uporabljali.

Iskanje nadaljuje, da bi izvedeli več o kemični evoluciji in o tem, kako bi lahko začelo življenje na Zemlji. Redno se odkrivajo nova odkritja, ki znanstvenikom pomagajo razumeti, kaj je bilo na voljo in kako se lahko v tem procesu dogajajo stvari. Upajmo, da bodo nekega dne znanstveniki lahko ugotovili, kako se je zgodila kemična evolucija, in jasnejša slika, kako se je na Zemlji začelo življenje.