Abiogenes Definition
Abiogenes är skapandet av organiska molekyler av andra krafter än levande organismer. Organismer kan visserligen skapa kol-kol-bindningar relativt enkelt tack vare enzymer, men för att göra det på annat sätt krävs stora insatser av energi. Tidigt i vetenskapshistorien användes detta faktum för att bestrida evolutionen, eftersom man inte kunde föreställa sig hur organiska molekyler skulle kunna skapas från icke-organiska källor. Teorin om abiogenes som evolutionsteori fick mycket cred när Stanley Miller genomförde sitt berömda experiment där han försökte bevisa livets oorganiska början.
Miller kombinerade olika gaser som man trodde fanns i jordens tidigaste skeden. Dessa gaser kombinerades i en kammare och chockades med stora mängder elektricitet i veckor i taget. Efter försöket skulle Miller analysera proverna. Han fann att molekylerna hade börjat kombinera sig till mer avancerade molekyler. Miller teoretiserade att dessa molekyler under miljarder år skulle kunna kombineras till självreproducerande versioner, såsom RNA och DNA. Ytterligare laboratorieexperiment bekräftade dessa fynd under senare årtionden. Flera mycket exakta experiment har gett tillräckliga bevis för att många av cellernas molekylära strukturer skulle kunna skapas från oorganiska lösningar med tillförsel av energi. Både polypeptider (proteiner) och RNA har syntetiserats på detta sätt.
Syntesen av både proteiner och RNA i laboratoriet är ett avgörande bevis för abiogenesteorin. Man menar att abiogenesen av dessa molekyler skulle kunna leda till självreplikerande RNA-molekyler. Både proteiner och RNA-molekyler är kända för att fungera som katalysatorer. Dessa molekyler, som produceras genom abiogenes, skulle kunna katalysera viktiga reaktioner som kan leda till replikering av RNA och produktion av komplex som ribosomen, som översätter proteiner från RNA-meddelanden. Bildandet av dessa två molekyler genom abiogenes bevisar att de första stegen i teorin om abiogenes kan ha ägt rum. På grund av den stora mängden energi som används hävdar vissa forskare att abiogeneseteorin inte tar hänsyn till mängden blixtar och andra energikällor i den tidiga atmosfären.
Abiogeneseteori
Abiogeneseteorin är teorin om att allt liv startade från oorganiska molekyler, som rekombinerades på olika sätt på grund av tillförd energi. Dessa olika former bildade så småningom en självreplikerande molekyl, som kan ha använt de andra molekylerna som producerats av abiogenesen för att börja skapa livets grundstrukturer, till exempel cellen.
Såväl som populationer förändras med tiden i organismernas utveckling, innebär molekylernas utveckling att molekyler förändras med tiden. Forskare spekulerar i att de första självreplikerande molekylerna troligen var RNA-molekyler. Vissa RNA-molekyler har en känd förmåga att katalysera bildandet av nya RNA-molekyler, vilket ses i ribosomerna hos nästan alla varelser på jorden. En av dessa tidiga RNA-molekyler bildades precis rätt, så att den producerade en RNA-molekyl som var identisk med den. Koncentrationen av denna molekyl i den prebiotiska soppan ökade drastiskt, och molekylen interagerade vidare med sig själv och vissa proteiner som bildades runt omkring den, också genom abiogenes.
Tids nog fick RNA-molekylen mutationer som gjorde det möjligt för den att syntetisera ett protein som skulle producera mer RNA. Andra mutationer gjorde att proteiner skapades som syntetiserade DNA-strängar från RNA. På så sätt föddes den moderna organismens genom. Under miljontals år av evolutionär historia ackumulerades långsamt förändringar i dessa molekyler, vilket gav upphov till den komplexitet i livet som vi ser idag. Olika forskare som studerar teorin om abiogenes diskuterar den exakta punkten då abiogenes övergår till biogenes. Liknande argument kan ses i fallet med huruvida virus utgör levande organismer eller inte. Abiogenes är per definition helt enkelt skapandet av organiska molekyler från oorganiska källor. Det innebär inte nödvändigtvis var livet börjar.
- Evolution – Den process som förändrar populationer av organismer över tid och anpassar dem till miljön.
- Oorganisk – Molekyler som innehåller lite kol och som inte tillverkas i levande organismer.
- Organisk – Molekyler som syntetiseras i levande organismer och som innehåller många kol-kol-bindningar.
- Ribosom – En av de första cellmaskinerna, som kan producera proteiner från RNA-molekyler och aminosyror.
Quiz
1. Ett virus som fästs på en cell och injicerar sitt DNA i en cell. Cellens proteiner och strukturer skapar proteiner från DNA:t, vilket skapar fler fall av virus-DNA och proteiner. För närvarande anses virus inte vara ”levande”. Är detta abiogenes?
A. Ja, eftersom viruset inte är en levande organism men det skapar proteiner.
B. Nej, eftersom cellen fortfarande är ansvarig för de nya materialen.
C. Ja, men bara om det inte finns något kol i det nya materialet.
2. Vilket av följande är en giltig kritik av abiogeneseteorin?
A. De energinivåer som krävs för att producera självreplikerande molekyler är inte möjliga utanför laboratoriet.
B. Vi kan inte veta hur atmosfären på jorden innan den såg ut.
C. Om RNA bildades först skulle det inte finnas någon anledning till DNA.
3. Varför skulle molekyler naturligt kombineras i naturen?
A. De dras naturligt till varandra.
B. Produkterna av deras reaktioner är stabilare.
C. Alla ovanstående.