Free Press

Abiogeneze definice

Abiogeneze je vznik organických molekul jinými silami než živými organismy. Zatímco organismy mohou poměrně snadno vytvářet vazby uhlík-uhlík díky enzymům, k tomu je jinak zapotřebí velkých vstupů energie. Na počátku historie vědy byla tato skutečnost využívána ke zpochybnění evoluce, protože nebylo možné si představit, jak by mohly organické molekuly vzniknout z neorganických zdrojů. Teorii abiogeneze jako evoluční teorii se dostalo velkého uznání, když Stanley Miller provedl svůj slavný experiment, kterým se snažil dokázat anorganický počátek života.

Miller kombinoval různé plyny, které se měly vyskytovat v nejranějších fázích vývoje Země. Tyto plyny byly kombinovány v komoře a po několik týdnů šokovány velkým množstvím elektřiny. Po skončení pokusu Miller vzorky analyzoval. Zjistil, že molekuly zahájily proces spojování do pokročilejších molekul. Miller vyslovil teorii, že v průběhu miliard let by se tyto molekuly mohly spojit do samoreplikujících se verzí, jako jsou RNA a DNA. Další laboratorní experimenty v pozdějších desetiletích tato zjištění potvrdily. Několik velmi přesných experimentů poskytlo dostatečné důkazy o tom, že mnohé molekulární struktury buněk by mohly být vytvořeny z anorganických roztoků za přispění energie. Tímto způsobem byly syntetizovány polypeptidy (bílkoviny) i RNA.

Syntéza bílkovin i RNA v laboratoři je zásadním důkazem pro teorii abiogeneze. Domnívá se, že abiogeneze těchto molekul by mohla vést k samoreplikujícím se molekulám RNA. Je známo, že jak bílkoviny, tak molekuly RNA fungují jako katalyzátory. Tyto molekuly vzniklé abiogenezí by mohly katalyzovat důležité reakce, které by mohly vést k replikaci RNA a tvorbě komplexů, jako je ribozom, který překládá bílkoviny ze zpráv RNA. Vznik těchto dvou molekul prostřednictvím abiogeneze dokazuje, že první kroky teorie abiogeneze mohly proběhnout. Vzhledem k velkému množství spotřebované energie někteří vědci tvrdí, že teorie abiogeneze nebere v úvahu množství blesků a dalších zdrojů energie v rané atmosféře.

Teorie abiogeneze

Teorie abiogeneze je teorie, podle níž veškerý život začal z anorganických molekul, které se díky přívodu energie různě rekombinovaly. Tyto různé formy nakonec vytvořily samoreplikující se molekulu, která mohla využít jiné molekuly vzniklé abiogenezí k tomu, aby začala vytvářet základní struktury života, jako je buňka.

Stejně jako se v průběhu evoluce organismů mění populace, zahrnuje evoluce molekul změnu molekul v čase. Vědci spekulují, že prvními samoreplikujícími se molekulami byly pravděpodobně molekuly RNA. Některé molekuly RNA mají známou schopnost katalyzovat tvorbu nových molekul RNA, jak je vidět na ribozomech téměř všech tvorů na Zemi. Jedna z těchto raných molekul RNA se zformovala právě tak, že vytvořila molekulu RNA, která s ní byla identická. Koncentrace této molekuly v prebiotické polévce se drasticky zvýšila a molekula dále interagovala sama se sebou a s některými bílkovinami, které se kolem ní vytvořily, rovněž prostřednictvím abiogeneze.

Nakonec molekula RNA získala mutace, které jí umožnily syntetizovat bílkovinu, jež by produkovala další RNA. Další mutace způsobily vznik proteinů, které z RNA syntetizovaly vlákna DNA. Tak se zrodil genom moderního organismu. Během milionů let evoluční historie se v těchto molekulách pomalu hromadily změny, které daly vzniknout složitosti života, jakou vidíme dnes. Různí vědci, kteří se zabývají teorií abiogeneze, se přou o přesný okamžik, kdy abiogeneze přechází v biogenezi. Podobné spory lze pozorovat v případě, zda viry představují živé organismy, nebo ne. Abiogeneze je podle definice jednoduše vznik organických molekul z anorganických zdrojů. Nemusí nutně znamenat, kde začíná život.

• Evoluce – Proces, který v průběhu času mění populace organismů a přizpůsobuje je prostředí.
• Anorganické – Molekuly obsahující málo uhlíku, které nevznikají v živých organismech.
• Organické – Molekuly syntetizované v živých organismech, které obsahují mnoho vazeb uhlík-uhlík.
• Ribosom – Jeden z prvních buněčných strojů, schopný vyrábět bílkoviny z molekul RNA a aminokyselin.

Kvíz

1. Virus připojený k buňce a vstřikující do buňky svou DNA. Bílkoviny a struktury buňky vytvoří z DNA bílkoviny, které vytvoří další případy virové DNA a bílkovin. V současné době nejsou viry považovány za „živé“. Jedná se o abiogenezi?
A. Ano, protože virus není živým organismem, ale vytváří bílkoviny.
B. Ne, protože za nové materiály je stále zodpovědná buňka.
C. Ano, ale pouze v případě, že v novém materiálu není uhlík.

2. Která z následujících možností je platnou kritikou teorie abiogeneze?
A. Úroveň energie potřebná k výrobě samoreplikujících se molekul není možná mimo laboratoř.
B. Nemůžeme vědět, jak vypadala atmosféra před vznikem Země.
C. Pokud by nejprve vznikla RNA, nebyl by důvod pro vznik DNA.

3. Proč se molekuly v přírodě přirozeně spojují?
A. Přirozeně se vzájemně přitahují.
B. Produkty jejich reakcí jsou stabilnější.
C. Vše z výše uvedeného.

.