Dismiss this notice
Selamat datang di Forum Kuark, kamu perlu mendaftar terlebih dahulu untuk dapat menggunakan forum ini.
Klik disini untuk mendaftar.
Bila sudah pernah mendaftar, klik disini untuk masuk


Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Makhluk Hidup Pertama
#1
Bug 
Halo teman-teman,apa sih makhluk hidup pertama yang ada di alam semesta ini?
Reply
#2
Mungkin mahluk mahluk sederhana seperti bakteri yang berevolusi hingga menjadi seperti sekarang
Reply
#3
Sebuah organisme autrotof
Reply
#4
(26-02-2018, 03:06 PM)atricantik Wrote: Halo teman-teman,apa sih makhluk hidup pertama yang ada di alam semesta ini?btu, 07 November 2009
Mahkluk Hidup pertama di Bumi

Abiogenesis

Dalam ilmu alam, abiogenesis, atau "evolusi kimiawi", adal[Image: 250px-Stromatolites.jpg]ah studi tentang bagaimana kehidupan di Bumi bisa muncul dari materi tak bernyawa. Tidak boleh dikacaukan dengan evolusi, yang merupakan studi tentang bagaimana kelompok-kelompok makhluk hidup berubah seiring waktu. Asam amino, yang sering disebut "blok bangunan kehidupan", dapat terbentuk melalui reaksi kimia alami tidak terkait dengan hidup, seperti yang ditunjukkan dalam percobaan Miller-Urey, yang melibatkan simulasi kondisi awal Bumi. Dalam semua makhluk hidup, asam amino ini disusun menjadi protein, dan pembangunan protein ini diperantarai oleh asam nukleat. Demikian pertanyaan tentang bagaimana kehidupan di Bumi berasal adalah pertanyaan bagaimana asam nukleat pertama muncul.

Makhluk hidup pertama di bumi dianggap satu sel prokariota, mungkin berevolusi dari protobionts. tertua mikroba-fosil kuno seperti objek yang tanggal menjadi 3,5 Ga (milyar tahun), hanya beberapa ratus juta tahun lebih muda dari bumi sendiri. Oleh 2,4 Ga, rasio isotop stabil karbon, besi dan belerang menunjukkan tindakan makhluk hidup di anorganik mineral dan sedimen dan menunjukkan molekul Biomakers fotosintesis, menunjukkan bahwa kehidupan di Bumi ini luas saat ini.

Di sisi lain, urutan yang tepat peristiwa kimiawi yang menyebabkan asam nukleat pertama tidak diketahui. Beberapa hipotesis tentang kehidupan awal telah diajukan, terutama besi-sulfur teori dunia (metabolisme tanpa genetika) dan hipotesis dunia RNA (RNA bentuk kehidupan).


Generasi spontan
Artikel utama: Spontaneous generation

Sampai awal abad ke-19, orang umumnya percaya pada generasi spontan berkelanjutan bentuk-bentuk tertentu kehidupan dari hidup non-materi. Ini dipasangkan dengan heterogenesis, keyakinan bahwa satu bentuk kehidupan berasal dari bentuk yang berbeda (misalnya lebah dari bunga). Klasik pengertian abiogenesis, sekarang lebih tepatnya dikenal sebagai generasi spontan, berpendapat bahwa kompleks tertentu, organisme hidup yang dihasilkan oleh zat-zat organik yang membusuk. Menurut Aristoteles itu adalah kebenaran yang mudah diamati kutu daun muncul dari embun yang jatuh pada tanaman, kutu dari materi busuk, tikus dari jerami kotor, buaya dari kayu busuk di bagian bawah badan air, dan seterusnya.

Pada abad ke-17, asumsi semacam itu mulai dipertanyakan misalnya, pada 1646, Sir Thomas Browne menerbitkan Pseudodoxia Epidemica (subjudul Pertanyaan ke Tenets Sangat banyak diterima, dan Umumnya Presumed Truths), yang merupakan serangan terhadap keyakinan yang salah dan "vulgar kesalahan. " Kesimpulannya tidak diterima secara luas. Sebagai contoh, sezamannya, Alexander Ross menulis: "Untuk pertanyaan ini (yaitu generasi spontan) adalah untuk mempertanyakan alasan, perasaan dan pengalaman. Jika ia meragukan ini membiarkannya pergi ke Mesir, dan di sana ia akan menemukan ladang penuh dengan tikus , melahirkan dari lumpur Nylus, untuk bencana besar penduduk. "

Tahun 1665, Robert Hooke menerbitkan gambar pertama dari sebuah mikroorganisme. Hooke diikuti pada 1676 oleh Anton van Leeuwenhoek, yang menarik dan dijelaskan mikroorganisme yang sekarang diduga protozoa dan bakteri. Banyak yang merasa keberadaan mikroorganisme merupakan bukti untuk mendukung generasi spontan, karena mikroorganisme sepertinya terlalu sederhana untuk seksual reproduksi, dan reproduksi aseksual melalui pembelahan sel belum diamati.

Pertama bukti kuat terhadap generasi spontan datang pada tahun 1668 dari Francesco Redi, yang membuktikan bahwa tidak ada belatung muncul dalam daging ketika lalat dicegah bertelur. Secara bertahap menunjukkan bahwa, setidaknya dalam kasus semua lebih tinggi dan mudah terlihat organisme, sentimen sebelumnya tentang generasi spontan palsu. Alternatif tampaknya Biogenesis: bahwa segala sesuatu yang hidup berasal dari yang sudah ada sebelumnya makhluk hidup (Omne vivum ex ovo, bahasa Latin untuk "segala sesuatu yang hidup dari telur").

Pada 1768, Lazzaro Spallanzani menunjukkan bahwa mikroba yang hadir di udara, dan dapat dibunuh oleh mendidih. Tahun 1861, Louis Pasteur melakukan serangkaian eksperimen yang menunjukkan bahwa organisme seperti bakteri dan jamur tidak secara spontan muncul di steril, media yang kaya nutrisi.

Pasteur dan Darwin

Pada pertengahan abad ke-19, teori Biogenesis telah mengumpulkan begitu banyak dukungan berdasar atas kenyataan, karena karya Louis Pasteur dan lain-lain, bahwa teori alternatif generasi spontan disproven telah efektif. Pasteur sendiri berkata, setelah menemukan definitif pada tahun 1864, "Tidak pernah akan ajaran tentang generasi spontan pulih dari pukulan mematikan dikejutkan oleh percobaan sederhana ini." Runtuhnya generasi spontan Namun, meninggalkan kekosongan pemikiran ilmiah di pertanyaan bagaimana kehidupan pertama kali muncul.

Dalam sebuah surat kepada Joseph Dalton Hooker pada 1 Februari 1871, Charles Darwin menjawab pertanyaan yang diajukan, menunjukkan bahwa harapan hidup asli mungkin telah dimulai di sebuah "kolam kecil yang hangat, dengan segala macam amonia dan garam fosfor, cahaya, panas, listrik, dll hadir, sehingga protein adalah senyawa kimia terbentuk siap untuk menjalani perubahan masih lebih kompleks ". Dia terus menjelaskan bahwa "pada waktu sekarang hal tersebut akan langsung dimakan atau diserap, yang tidak akan terjadi sebelum makhluk hidup dibentuk." Dengan kata lain, kehadiran kehidupan itu sendiri membuat pencarian untuk asal usul kehidupan tergantung pada kondisi steril laboratorium.

Teori Sup Primordial
Informasi lebih lanjut: percobaan Miller-Urey

Tidak ada penelitian penting baru atau teori tentang masalah muncul sam[Image: 180px-Aleksandr_Oparin_and_Andrei_Kursan...y_1938.jpg]pai tahun 1924, ketika Alexander Oparin (Aleksandr I. Oparin) beralasan bahwa oksigen atmosfer mencegah sintesis senyawa organik tertentu yang diperlukan blok bangunan untuk evolusi kehidupan. Dalam bukunya, The Origin of Life, Oparin mengusulkan bahwa "generasi spontan kehidupan" yang telah diserang oleh Louis Pasteur, ternyata memang terjadi sekali, tapi sekarang tidak mungkin karena kondisi yang ditemukan di bumi awal telah berubah, dan kehadiran organisme hidup akan segera mengkonsumsi apapun yang dihasilkan secara spontan organisme. Oparin menyatakan bahwa sebuah "sup purba" molekul organik bisa dibuat dalam suasana kurang oksigen melalui aksi cahaya matahari. Ini akan menggabungkan di pernah-lebih kompleks mode sampai mereka membentuk coacervate tetesan. Tetesan ini akan "tumbuh" oleh fusi dengan tetesan lain, dan "bereproduksi" melalui fisi menjadi tetesan anak perempuan, dan sehingga memiliki metabolisme primitif di mana faktor yang mempromosikan "integritas sel" bertahan hidup, mereka yang tidak menjadi punah. Banyak teori-teori modern mengenai asal-usul kehidupan masih mengambil ide-ide Oparin sebagai titik awal.

Sekitar waktu yang sama, JBS Haldane menyarankan bahwa bumi pra-biotik lautan-sangat berbeda dari rekan-rekan modern mereka-akan telah membentuk sebuah "sup encer panas" di mana senyawa organik dapat terbentuk. Ide ini disebut biopoiesis atau biopoesis, proses masalah hidup berkembang dari mereplikasi diri tetapi molekul tak hidup.

Kondisi awal

Morse dan MacKenzie menyatakan bahwa lautan mungkin telah muncul pertama di Hadean beribu-ribu tahun, segera setelah dua ratus juta tahun (200 Ma) setelah Bumi terbentuk, dalam panas 100 ° C (212 ° F) mengurangi lingkungan, dan bahwa pH kira-kira 5,8 naik dengan cepat ke arah netral. Hal ini telah didukung oleh Wilde yang telah mendorong tanggal kristal zirkon ditemukan dalam kuarsit bermetamorfosis Gunung Narryer di Western Australia, yang sebelumnya dianggap 4,1-4,2 Ga , untuk 4,404 Ga Ini berarti bahwa samudra dan kerak benua 150 Ma ada di dalam pembentukan Bumi.

Walaupun demikian, lingkungan merupakan salah satu Hadean sangat berbahaya bagi kehidupan. Sering tumbukan dengan benda yang besar, hingga 500 kilometer (310 mil) dengan diameter, sudah cukup untuk vaporise laut dalam beberapa bulan dampak, dengan uap panas uap dicampur dengan batu yang mengarah ke dataran tinggi benar-benar awan yang menutupi planet ini. Setelah beberapa bulan ketinggian awan-awan ini akan mulai menurun tapi dasar awan masih akan telah meningkat selama sekitar seribu tahun berikutnya. Setelah itu, akan mulai hujan di ketinggian rendah. Selama dua ribu tahun hujan akan perlahan-lahan telah ditarik menuruni ketinggian awan, mengembalikan samudra kedalaman asli mereka hanya 3.000 tahun setelah peristiwa dampak.

Antara 3,8 dan 4.1 Ga, perubahan dalam orbit planet gas raksasa mungkin telah menyebabkan pemboman berat akhir yang bopeng bulan dan planet-planet dalam (Merkurius, Mars, dan mungkin Bumi dan Venus). Ini kemungkinan besar akan disterilkan kehidupan planet itu muncul sebelum waktu itu.

Dengan memeriksa selang waktu antara kejadian seperti itu merusak lingkungan, selang waktu ketika hidup mungkin pertama datang menjadi ada dapat ditemukan untuk berbagai lingkungan awal. Studi oleh Maher dan Stephenson menunjukkan bahwa jika pengaturan hidrotermal laut dalam memberikan situs yang cocok bagi asal usul kehidupan, abiogenesis bisa saja terjadi sedini 4,0-4,2 Ga, sedangkan jika terjadi pada permukaan bumi abiogenesis hanya bisa terjadi antara 3,7 dan 4,0 Ga

Menunjukkan penelitian lain yang lebih dingin mulai hidup. Bekerja oleh Leslie Orgel dan koleganya di sintesis purin telah menunjukkan bahwa suhu beku yang menguntungkan, karena efek berkonsentrasi untuk prekursor kunci seperti HCN. Penelitian oleh Stanley Miller dan rekan menyarankan bahwa sementara adenin dan guanin memerlukan kondisi pembekuan sintesis, sitosin dan urasil mungkin memerlukan suhu mendidih. Berdasarkan penelitian ini, Miller menyarankan sebuah awal kehidupan yang melibatkan kondisi pembekuan dan meledak meteorit. Sebuah artikel baru di Majalah Temukan poin untuk penelitian oleh kelompok Miller menunjukkan pembentukan dari tujuh macam asam amino dan 11 jenis di nucleobases es ketika amonia dan sianida masih tersisa di dalam freezer 1.972-1.997. Artikel ini juga menjelaskan penelitian oleh Biebricher Christof menunjukkan pembentukan molekul RNA lama di bawah 400 basis kondisi beku menggunakan template RNA, sebuah rantai untai tunggal RNA yang memandu pembentukan untai baru RNA. Sebagai RNA baru tumbuh, ia melekat pada template. Penjelasan yang diberikan untuk kecepatan yang luar biasa ini seperti reaksi pada suhu rendah eutektik titik beku. Sebagai bentuk kristal es, itu tetap murni: hanya molekul-molekul air bergabung dengan kristal yang tumbuh, sementara pengotor seperti garam atau sianida yang dikecualikan. Kotoran ini menjadi penuh sesak di saku mikroskopis cairan di dalam es, dan ini menyebabkan molekul berkerumun untuk bertabrakan lebih sering.

Bukti dari penampilan awal kehidupan berasal dari sabuk Isua supercrustal Greenland Barat dan dari formasi yang serupa di dekat Kepulauan Akilia. Karbon masuk ke dalam formasi batuan memiliki rasio karbon-13 (13C) untuk Karbon-12 (12C) sekitar -5,5 (dalam satuan δ13C), di mana karena pengambilan biotik preferensial 12C, biomassa memiliki δ13C antara -- 20 dan -30. Sidik jari isotop ini diawetkan dalam sedimen, dan Mojzis telah menggunakan teknik ini untuk menyarankan bahwa kehidupan ada di planet ini sudah dengan 3.85 miliar tahun lalu. Lazcano dan Miller (1994) menunjukkan bahwa kecepatan evolusi kehidupan ditentukan oleh laju sirkulasi air melalui kapal selam laut pertengahan vents. Lengkap recirculation membutuhkan waktu 10 juta tahun, sehingga apapun yang dihasilkan oleh senyawa organik kemudian akan diubah atau dihancurkan oleh suhu melebihi 300 ° C (572 ° F). Mereka memperkirakan bahwa pengembangan 100 kilobase genome DNA / protein primitif heterotroph menjadi gen 7.000 berserabut cyanobacterium akan diperlukan hanya 7 Ma.

Model-model terbaru

Tidak ada benar-benar "model standar" mengenai asal-usul kehidupan. Sebagian besar model-model menarik saat ini menerima setidaknya beberapa elemen dari meletakkan kerangka oleh Haldane-Oparin hipotesis. Di bawah payung, bagaimanapun, adalah beragam penemuan dan dugaan yang berbeda seperti berikut, tercantum dalam urutan kasar mendalilkan munculnya:

1. Beberapa teoretisi mengatakan bahwa atmosfer awal Bumi mungkin telah mengurangi kimia di alam, terdiri utama metana (CH4), amonia (NH3), air (H2O), hidrogen sulfida (H2S), karbon dioksida (CO2) atau karbon monoksida (CO), dan fosfat (PO43-), dengan molekul oksigen (O2) dan ozon (O3) baik langka atau tidak ada.
2. Dalam suasana seperti mengurangi, aktivitas listrik dapat mengkatalisis pembentukan dasar tertentu molekul kecil (monomer) hidup, seperti asam amino. Ini ditunjukkan dalam percobaan Miller-Urey oleh Stanley L. Miller dan Harold C. Urey pada tahun 1953.
3. Fosfolipid (panjang yang sesuai) dapat secara spontan membentuk lipid bilayers, komponen dasar membran sel.
4. Pertanyaan mendasar adalah tentang sifat pertama mereplikasi diri molekul. Karena dilakukan dalam replikasi sel modern melalui tindakan koperasi protein dan asam nukleat, sekolah utama pemikiran tentang bagaimana proses dapat berasal secara luas diklasifikasikan sebagai "protein pertama" dan "asam nukleat pertama".
5. Dorongan utama dari "asam nukleat pertama" argumen adalah sebagai berikut:
1. Yang polimerisasi acak nukleotida ke molekul RNA mungkin telah mengakibatkan replikasi diri ribozim (hipotesis dunia RNA)
2. Katalitik tekanan seleksi untuk efisiensi dan keragaman mungkin telah mengakibatkan ribozim yang peptidil mengkatalisasi transfer (maka pembentukan protein kecil), sejak oligopeptida kompleks dengan RNA untuk membentuk katalis yang lebih baik. Ribosom pertama mungkin telah diciptakan oleh proses tersebut, sehingga lebih umum sintesis protein.
3. Disintesis protein kemudian dapat outcompete ribozim dalam kemampuan katalitik, dan karenanya menjadi biopolymer dominan, asam nukleat relegating modern mereka gunakan, terutama sebagai pembawa informasi genomik.

Seperti tahun 2009, tak seorang pun belum disintesis sebuah "protocell" menggunakan komponen dasar yang akan memiliki sifat-sifat yang diperlukan kehidupan (yang disebut "bottom-up-pendekatan"). Tanpa adanya bukti-of-prinsip, penjelasan cenderung kekurangan spesifik. Namun, beberapa peneliti yang bekerja di bidang ini, terutama Steen Rasmussen di Los Alamos National Laboratory dan Jack Szostak di Harvard University. Lain berpendapat bahwa suatu "pendekatan top-down" lebih layak. Salah satu pendekatan tersebut, dilakukan oleh Craig Venter dan lain-lain di The Institute for Genom Penelitian, melibatkan sel-sel prokariotik teknik yang ada dengan semakin lebih sedikit gen, mencoba untuk melihat pada titik mana yang paling minimal persyaratan untuk hidup yang dicapai. Para ahli biologi John Desmond Bernal Biopoesis istilah untuk proses ini, dan menyarankan bahwa ada sejumlah didefinisikan secara jelas "tahap" yang dapat diakui dalam menjelaskan asal usul kehidupan.

* Tahap 1: Asal-usul biologis monomer
* Tahap 2: Asal polimer biologis
* Tahap 3: evolusi dari molekul sel

Bernal menyarankan bahwa evolusi mungkin telah memulai awal, beberapa waktu antara Tahap 1 dan 2.
Asal molekul organik

Ada dua kemungkinan sumber molekul organik di Bumi awal:

1. Terrestrial asal - sintesis organik didorong oleh dampak benturan atau sumber energi lain (seperti sinar ultraviolet atau lucutan listrik) (eg.Miller 's percobaan)
2. Extraterrestrial asal-usul - pengiriman oleh objek (misalnya karbon chondrites) atau gaya tarik gravitasi molekul organik atau bentuk-bentuk kehidupan primitif dari angkasa

Baru-baru ini, perkiraan sumber-sumber ini mengisyaratkan bahwa pemboman berat sebelum 3,5 Ga dalam suasana awal dibuat organik yang tersedia dalam jumlah yang sebanding dengan yang dihasilkan oleh sumber energi lain.
"Sup" teori hari ini: eksperimen Miller dan selanjutnya bekerja

Biokimia Robert Shapiro telah meringkas "Primordial Soup" teori Oparin dan Haldane dalam "bentuk matang" sebagai berikut:

1. Bumi awal memiliki kimiawi mengurangi suasana, seperti yang dibahas di atas.
2. Suasana ini, terpapar energi dalam berbagai bentuk, menghasilkan senyawa organik sederhana ( "monomer").
3. Senyawa ini terakumulasi dalam sebuah "sup".
4. Dengan transformasi lebih lanjut, polimer organik yang lebih kompleks-dan akhirnya hidup yang dikembangkan dalam sup.

Mengenai mengurangi suasana

Apakah campuran gas yang digunakan dalam percobaan Miller-Urey benar-benar mencerminkan isi atmosfer awal Bumi adalah topik yang kontroversial. Mengurangi gas-gas lain yang kurang menghasilkan hasil yang lebih rendah dan variasi. Hal ini pernah berpikir bahwa cukup besar jumlah molekul oksigen yang hadir di atmosfer prebiotik, yang pada dasarnya akan mencegah pembentukan molekul-molekul organik, namun saat ini konsensus ilmiah adalah bahwa tidak demikian yang terjadi. (Lihat Oksigen bencana).

Mengenai pembentukan monomer

Artikel utama: Miller percobaan
Salah satu yang paling penting dukungan eksperimental untuk "sup" teori datang pada tahun 1953. Seorang mahasiswa pascasarjana, Stanley Miller, dan profesor, Harold Urey, dilakukan sebuah eksperimen yang menunjukkan bagaimana molekul-molekul organik bisa secara spontan dibentuk dari prekursor anorganik, di bawah kondisi seperti yang diandaikan oleh Haldane-Oparin Hipotesis. Yang kini terkenal "percobaan Urey-Miller" yang digunakan campuran yang sangat mengurangi gas-metana, amonia dan hidrogen untuk membentuk dasar-monomer organik seperti asam amino. Hal ini memberikan dukungan eksperimental langsung untuk titik kedua dari " sup "teori seperti yang dijelaskan di atas, dan itu adalah sekitar tiga poin yang tersisa dari teori bahwa sebagian besar sekarang perdebatan pusat.

Terlepas dari percobaan Miller-Urey, yang dijelaskan di atas, langkah berikutnya yang paling penting dalam penelitian tentang sintesis organik prebiotik adalah demonstrasi yang dilakukan oleh Yohanes Oro bahwa asam nukleat basa purin, adenin, dibentuk dengan memanaskan amonium sianida berair solusi. Di dukungan eutektik abiogenisis dalam es (lihat di atas), lebih banyak karya terbaru menunjukkan pembentukan s-triazines (nucleobases alternatif), pirimidin (termasuk sitosin dan urasil), dan adenin dari solusi urea mengalami siklus beku-mencair di bawah suasana reduktif ( dengan percikan kotoran sebagai sumber energi).
Mengenai monomer akumulasi

"Sup" teori bergantung pada asumsi yang diusulkan oleh Darwin (lihat di atas) bahwa di lingkungan yang tidak hidup yang sudah ada sebelumnya, mungkin molekul-molekul organik terakumulasi dan menyediakan suatu lingkungan untuk evolusi kimiawi.
[sunting] Mengenai transformasi lebih lanjut

Pembentukan spontan kompleks abiotically polimer dari monomer yang dihasilkan di bawah kondisi yang diandaikan oleh "sup" teori sama sekali bukan proses yang mudah. Selain diperlukan dasar monomer organik, senyawa yang akan melarang pembentukan polimer terbentuk dalam konsentrasi tinggi selama Miller-Urey dan Oro percobaan. Eksperimen Miller, misalnya, menghasilkan berbagai zat yang akan mengalami reaksi silang dengan asam amino atau memutuskan rantai peptida.

Lebih mendasar, bisa dikatakan bahwa tantangan yang paling penting tak terjawab oleh teori ini adalah cara yang relatif sederhana polymerise blok bangunan organik dan membentuk struktur lebih kompleks, berinteraksi dalam cara yang konsisten untuk membentuk protocell. Sebagai contoh, dalam suatu lingkungan berair hidrolisis oligomers / polimer menjadi monomer konstituen mereka akan disukai atas individu kondensasi monomer menjadi polimer.
dalam teori lubang angin laut

Lubang angin laut yang dalam, atau ventilasi hidrotermal, teori asal usul kehidupan di Bumi berpendapat bahwa kehidupan mungkin telah dimulai di kapal selam hidrotermal ventilasi, di mana cairan kaya hidrogen muncul dari lantai bawah laut dan karbon dioksida antarmuka dengan air laut yang kaya. Diterima energi kimia dalam sistem seperti ini berasal dari reaksi redoks, di mana elektron donor, seperti molekul hidrogen, bereaksi dengan akseptor elektron, seperti karbon dioksida (lihat besi-sulfur teori dunia).

Fox's eksperimen

Pada tahun 1950-an dan 1960-an, Sidney W. Fox mempelajari spontan pembentukan struktur peptida dalam kondisi yang mungkin masuk akal telah ada sejak awal sejarah Bumi. Dia menunjukkan bahwa asam amino bisa terbentuk secara spontan peptida kecil. Ini asam amino dan peptida kecil dapat didorong untuk membentuk bola tertutup membran, yang disebut protenoid mikrosfer, yang menunjukkan banyak ciri-ciri dasar 'hidup'.

Eigen's hipotesis

Pada awal 1970-an masalah asal usul kehidupan didekati oleh Manfred Eigen dan Petrus Schuster dari Institut Max Planck untuk Kimia Biofisik. Mereka mengamati tahap-tahap sementara antara molekul kekacauan dan mereplikasi diri dalam suatu prebiotik hypercycle sup.

Dalam hypercycle, sistem penyimpanan informasi (mungkin RNA) menghasilkan sebuah enzim, yang mengkatalisis pembentukan sistem informasi lain, secara berurutan sampai produk alat bantu yang terakhir dalam pembentukan sistem informasi pertama. Matematis diperlakukan, hypercycles bisa menciptakan quasispecies, yang masuk melalui seleksi alam menjadi suatu bentuk evolusi Darwin. Sebuah dorongan untuk teori hypercycle adalah penemuan bahwa RNA, dalam keadaan tertentu, bentuk-bentuk itu sendiri ke ribozim, mampu menjadi katalis reaksi kimia mereka sendiri. [37] Namun, reaksi-reaksi ini terbatas pada excisions diri (di mana molekul RNA yang lebih panjang menjadi lebih pendek ), dan lebih langka tambahan kecil yang tidak mampu pengkodean untuk setiap protein berguna. Teori yang lebih hypercycle terdegradasi karena RNA hipotetis akan memerlukan keberadaan biokimia kompleks seperti nukleotida yang tidak terbentuk di bawah kondisi yang diajukan oleh percobaan Miller-Urey.

Wächtershäuser hipotesis
Artikel utama: besi-sulfur teori dunia
Lain yang mungkin jawaban teka-teki polimerisasi ini diberikan dalam tahun 1980-an oleh kimiawan Jerman Günter Wächtershäuser, dalam dunia belerang besi-teori. Dalam teori ini, ia mendalilkan evolusi (bio) kimia jalur sebagai dasar-dasar evolusi kehidupan. Sela[Image: 180px-Nur04506.jpg]in itu, ia menyajikan sistem yang konsisten menelusuri hari ini kembali ke leluhur biokimia, reaksi yang menyediakan jalur alternatif untuk sintesis organik blok bangunan dari senyawa gas sederhana.
Berbeda dengan percobaan Miller klasik, yang tergantung pada sumber energi eksternal (seperti simulasi petir atau iradiasi UV), "sistem Wächtershäuser" datang dengan built-in sumber energi, sulfida besi dan mineral lainnya (misalnya pirit). Energi yang dilepaskan dari reaksi redoks sulfida logam ini tidak hanya tersedia untuk sintesis molekul organik, tetapi juga untuk pembentukan oligomers dan polimer. Oleh karena itu, hipotesis bahwa sistem seperti itu mungkin dapat berkembang menjadi set autocatalytic replikasi diri, metabolik aktif entitas yang akan mendahului bentuk kehidupan yang dikenal saat ini.
Percobaan menghasilkan hasil yang relatif kecil dari dipeptides (0,4% menjadi 12,4%) dan hasil yang lebih kecil tripeptides (0,10%), tetapi para penulis juga mencatat bahwa: "di bawah kondisi yang sama ini dipeptides dihidrolisis dengan cepat."

Pantai radioaktif hipotesis

pantai hipotesis
Zachary Adam di University of Washington, Seattle, mengklaim bahwa proses pasang surut yang lebih kuat dari bulan yang jauh lebih dekat mungkin harus terkonsentrasi biji uranium dan unsur-unsur radioaktif lainnya di tanda air yang tinggi di pantai-pantai purba dimana mereka mungkin telah bertanggung jawab untuk menghasilkan blok bangunan kehidupan. Menurut model komputer yang dilaporkan dalam Astrobiology, deposit bahan radioaktif tersebut bisa menunjukkan sama mandiri reaksi nuklir seperti yang ditemukan dalam lapisan bijih uranium Oklo di Gabon. Radioaktif seperti pasir pantai memberikan energi yang cukup untuk menghasilkan molekul organik, seperti asam amino dan gula dari asetonitril dalam air. Monazite radioaktif juga mengeluarkan fosfat larut ke daerah antara butir-butir pasir, sehingga secara biologis "diakses". Jadi asam amino, gula dan fosfat larut semuanya dapat sekaligus diproduksi, menurut Adam. Radioaktif actinides, maka dalam konsentrasi yang lebih besar, bisa saja merupakan bagian dari kompleks organo-metalik. Kompleks ini bisa menjadi penting katalis awal proses hidup.
John Parnell dari University of Aberdeen menunjukkan bahwa proses tersebut dapat memberikan bagian dari "wadah kehidupan" pada setiap awal planet berbatu basah, selama planet cukup besar untuk menghasilkan sistem lempeng tektonik yang membawa mineral radioaktif untuk permukaan. Sebagai awal Bumi diyakini telah memiliki banyak yang lebih kecil "platelet" itu akan memberikan lingkungan yang sesuai untuk proses tersebut.

Model-model untuk menjelaskan homochirality

Artikel utama: Homochirality
Beberapa proses evolusi kimia harus menjelaskan asal-usul dari homochirality, yaitu semua blok bangunan dalam organisme hidup memiliki sama "kidal" (menjadi asam amino kidal, asam nukleat gula (ribosa dan deoksiribosa) menjadi kidal, dan kiral phosphoglycerides ). Molekul kiral dapat disintesis, tetapi tidak adanya sumber kiral atau katalis kiral terbentuk dalam campuran keduanya 50/50 enantiomer. Ini disebut racemic campuran. Clark telah menyarankan bahwa mungkin sudah mulai homochirality di ruang angkasa, sebagai studi tentang asam amino pada meteorit Murchison menunjukkan L-alanin menjadi lebih dari dua kali lebih sering sebagai bentuk D, dan L-asam glutamat lebih dari 3 kali menonjol daripada yang D rekan. Disarankan bahwa cahaya terpolarisasi memiliki kekuatan untuk menghancurkan salah satu enantiomer dalam proto-planet disk. Noyes menunjukkan bahwa peluruhan beta menyebabkan kerusakan D-leusin, dalam racemic campuran, dan bahwa kehadiran 14C, hadir dalam jumlah yang besar dalam bahan kimia organik pada awal lingkungan bumi, bisa saja penyebabnya. Robert M. Hazen laporan pada percobaan yang dilakukan di mana permukaan kristal berbagai kiral bertindak sebagai situs untuk kemungkinan konsentrasi dan perakitan dari unit monomer kiral ke makromolekul. Sekali dibentuk, chirality akan dipilih untuk. Bekerja dengan senyawa organik yang ditemukan pada meteorit cenderung menyarankan bahwa chirality tersebut merupakan karakteristik dari abiogenic sintesis, seperti asam amino menunjukkan kidal bias, sedangkan gula menunjukkan didominasi bias tangan kanan.
Self-organisasi dan replikasi
Artikel utama: Self-organisasi
Sementara fitur-diri organisasi dan replikasi diri sering dianggap sebagai ciri dari sistem kehidupan, ada banyak contoh molekul abiotik menunjukkan ciri-ciri seperti di bawah kondisi yang tepat. Misalnya Russel Martin dan menunjukkan bahwa fisik compartmentation oleh membran sel dari lingkungan dan organisasi diri sendiri berisi reaksi redoks adalah atribut yang paling kekal makhluk hidup, dan karena itu mereka berpendapat bahwa materi anorganik dengan atribut seperti akan hidup yang paling mungkin terakhir nenek moyang.
Virus perakitan diri dalam sel inang mempunyai implikasi bagi studi mengenai asal-usul kehidupan, seperti yang meminjamkan kepercayaan lebih lanjut ke hipotesis bahwa kehidupan dapat dimulai sebagai diri merakit molekul-molekul organik.
Dari molekul-molekul organik protocells
Pertanyaan "Bagaimana molekul organik sederhana membentuk protocell?" sebagian besar tidak terjawab tetapi ada banyak hipotesis. Beberapa dalil ini penampilan awal asam nukleat ( "gen-pertama") sedangkan yang lain dalil evolusi reaksi biokimia dan jalur pertama ( "metabolisme-pertama"). Baru-baru ini, tren yang muncul untuk menciptakan model-model hibrid yang menggabungkan aspek-aspek dari keduanya.

"Gen pertama" model: dunia RNA

Artikel utama: hipotesis dunia RNA
Hipotesis dunia RNA menggambarkan Bumi dini dengan mereplikasi diri dan katalitik RNA tetapi tidak ada DNA atau protein. Hal ini memacu para ilmuwan untuk mencoba menentukan apakah molekul RNA relatif singkat bisa terbentuk secara spontan yang mampu melanjutkan katalis replikasi mereka sendiri. Sejumlah hipotesis tentang pembentukan model telah diajukan. Membran sel awal dapat terbentuk secara spontan dari proteinoid, seperti molekul protein yang diproduksi ketika larutan asam amino dipanaskan-ketika hadir pada konsentrasi yang benar dalam larutan, bentuk ini mikrosfer yang diamati untuk berperilaku mirip dengan membran-kompartemen tertutup. Kemungkinan lain mencakup sistem reaksi kimia yang terjadi dalam substrat tanah liat atau di permukaan batu pirit. Faktor-faktor yang mendukung peran penting RNA dalam kehidupan awal termasuk kemampuannya untuk bertindak baik untuk menyimpan informasi dan reaksi kimia mengkatalisasi (sebagai ribozyme); dengan banyak peran penting sebagai penengah dalam ekspresi dan pemeliharaan informasi genetik (dalam bentuk DNA) organisme modern dan kemudahan sintesis kimia dari sekurang-kurangnya komponen molekul di bawah kondisi mendekati awal Bumi. Relatif pendek molekul RNA yang dapat menggandakan buatan lainnya telah diproduksi dalam laboratorium. seperti replikase RNA, yang berfungsi sebagai kode baik dan katalis menyediakan template yang di atasnya penyalinan dapat terjadi. Jack Szostak telah menunjukkan bahwa RNA katalitik tertentu bisa, memang, gabung lebih kecil sekuens RNA bersama-sama, menciptakan potensi, dalam kondisi yang tepat untuk replikasi diri. Jika ini hadir, Darwin seleksi akan mendukung perkembangan diri seperti katalis struktur, fungsi yang lebih lanjut dapat ditambahkan. Lincoln dan Joyce diidentifikasi enzim RNA berkesinambungan mampu replikasi diri.
Para peneliti telah menunjukkan kesulitan untuk sintesis nukleotida abiotik dari sitosin dan urasil. Sitosina memiliki paruh 19 hari pada 100 ° C (212 ° F) dan 17.000 tahun di titik beku air. Larralde et al ., mengatakan bahwa "prebiotik yang diterima secara umum sintesis ribosa, reaksi yang formose, menghasilkan banyak gula tanpa selektivitas." dan mereka menyimpulkan bahwa mereka "memberi kesan bahwa tulang punggung dari materi genetik pertama tidak bisa mengandung ribosa atau gula lain karena ketidakstabilan mereka. " Hubungan ester dari asam fosfat ribosa dan pada RNA diketahui rentan terhadap hidrolisis.
Versi yang sedikit berbeda dari hipotesis dunia RNA adalah bahwa jenis asam nukleat, seperti PNA, TNA atau GNA, adalah yang pertama muncul sebagai molekul mereproduksi diri, yang akan digantikan oleh RNA hanya kemudian. Pyrimidine ribonucleosides dan nukleotida masing-masing telah prebiotically disintesis oleh serangkaian reaksi yang oleh-lulus bebas gula, dan berkumpul di sebuah mode bertahap dengan pergi melawan dogma bahwa nitrogen dan oksigen kimia harus dihindari. Dalam serangkaian publikasi, The Sutherland Group di School of Chemistry, University of Manchester telah menunjukkan rute unggul untuk ribonucleotides uridin cytidine dan dibangun dari kecil 2 dan 3 karbon fragmen seperti glycolaldehyde, gliseraldehida atau gliseraldehida-3-fosfat, sianamida dan cyanoacetylene. Salah satu langkah dalam urutan ini memungkinkan isolasi enantiopure ribosa aminooxazoline jika kelebihan enantiomeric gliseraldehida adalah 60% atau lebih. Hal ini dapat dipandang sebagai langkah penyucian prebiotik, di mana mengkristal kata majemuk secara spontan keluar dari campuran aminooxazolines pentosa lain. Aminooxazoline ribosa kemudian dapat bereaksi dengan cyanoacetylene dalam ringan dan sangat efisien untuk memberikan ribonukleotida cytidine alfa. Photoanomerization dengan sinar UV memungkinkan untuk inversi tentang 1 'anomeric pusat untuk memberikan stereokimia beta yang benar. Pada tahun 2009 mereka menunjukkan bahwa bangunan sederhana yang sama blok memungkinkan akses, fosfat dikontrol melalui elaborasi Basa nukleotida, ke 2', 3'-siklik nukleotida pirimidin secara langsung, yang diketahui dapat polymerise menjadi RNA. Makalah ini juga menyoroti kemungkinan untuk foto-sanitasi dari pirimidin-2 ', 3'-fosfat siklik. James Ferris's studi menunjukkan bahwa mineral lempung dari montmorillonite akan mengkatalisis pembentukan RNA dalam larutan, dengan bergabung mono nukleotida RNA diaktifkan untuk bergabung bersama untuk membentuk rantai lagi. Meskipun rantai ini memiliki urutan acak, kemungkinan bahwa satu urutan mulai non-acak meningkatkan frekuensi dengan meningkatkan kecepatan dari katalisis adalah mungkin untuk "kick memulai" evolusi biokimia.
"Metabolisme pertama" model
Beberapa model menolak gagasan tentang diri-replikasi dari sebuah "telanjang-gen" dan dalil munculnya metabolisme primitif yang dapat menyediakan lingkungan bagi munculnya kemudian replikasi RNA.

Besi-belerang dunia

Salah satu penjelmaan paling awal gagasan ini diajukan pada tahun 1924 dengan Alexander Oparin pengertian primitif mereplikasi diri vesikula yang mendahului penemuan struktur DNA. Varian yang lebih baru pada 1980-an dan 1990-an mencakup Günter Wächtershäuser's besi-sulfur teori dan model dunia diperkenalkan oleh Christian de Duve didasarkan pada thioesters kimia. Lebih abstrak dan teoretis argumen untuk masuk akal dari munculnya metabolisme tanpa kehadiran gen menyertakan model matematika diperkenalkan oleh Freeman Dyson pada awal tahun 1980-an dan Stuart Kauffman pengertian kolektif autocatalytic set, dibahas kemudian dalam dekade.

Namun, gagasan bahwa siklus metabolisme yang tertutup, seperti siklus asam sitrat reduktif, dapat terbentuk secara spontan (diusulkan oleh Günter Wächtershäuser) masih diperdebatkan. Dalam sebuah artikel berjudul "Self-Organizing Biochemical Cycles", [64] Leslie Orgel akhir meringkaskan analisis proposal dengan menyatakan, "Ada saat ini tidak ada alasan untuk berharap bahwa multilangkah siklus seperti siklus asam sitrat reduktif Will Self - mengatur pada permukaan FeS/FeS2 atau beberapa mineral lainnya. " Ada kemungkinan bahwa jenis lain jalur metabolisme digunakan pada awal kehidupan. Misalnya, sebagai pengganti dari siklus asam sitrat reduktif, perintah "open" asetil-KoA jalur (salah satu dari lima diakui cara fiksasi karbon dioksida di alam hari ini) akan kompatibel dengan gagasan tentang diri-organisasi pada permukaan logam sulfida . Enzim kunci jalur ini, karbon monoksida dehidrogenase / asetil-KoA sintase pelabuhan campuran nikel-besi-sulfur gugus dalam pusat-pusat dan catalyses reaksi pembentukan asetil-KoA (yang mungkin dianggap sebagai bentuk modern asetil-tiol) di satu langkah.

Dunia Thermosynthesis

Today's bioenergetic proses fermentasi adalah terkait dengan yang baru saja disebut siklus asam sitrat atau Asetil-KoA jalur yang telah terhubung ke besi-sulfur primordial dunia. Dalam pendekatan yang berbeda, hari ini bioenergetic proses chemiosmosis, yang memainkan peran penting dalam respirasi sel dan fotosintesis, dianggap sebagai lebih mendasar dari fermentasi: Anthonie Muller di "dunia thermosynthesis" ATP synthase chemiosmosis enzim yang mendukung adalah hari ini diajukan sebagai enzim yang adalah yang paling dekat terhubung ke proses metabolisme pertama.
Kehidupan pertama membutuhkan sumber energi untuk membawa tentang reaksi kondensasi yang menghasilkan ikatan peptida protein dan ikatan fosfodiester RNA. Dalam sebuah generalisasi dan variasi termal perubahan mekanisme pengikatan hari ini ATP synthase, yang "Pertama Protein" akan terikat substrat (peptida, fosfat, nukleosida, RNA 'monomer') dan padat mereka untuk suatu reaksi produk yang tetap terikat sampai setelah perubahan suhu dirilis atas termal berlangsung.
Sumber energi di dunia thermosynthesis termal bersepeda, hasil dari suspensi dari protocell dalam arus konveksi, seperti yang dipercayai dalam air panas gunung berapi; account konveksi bagi diri organisasi dan struktur disipasi yang diperlukan dalam setiap model asal-usul kehidupan . Peran mana-mana yang masih panas bersepeda dalam perkecambahan dan pembelahan sel dianggap sebagai peninggalan primordial thermosynthesis.
Oleh fosforilasi sel membran lipid, ini 'Pertama Protein' memberikan keuntungan selektif protocell lipid yang mengandung protein. Pada awal Protein Pertama ini juga dibuat sebuah perpustakaan dengan banyak protein, yang hanya satu menit sepersekian telah thermosynthesis kemampuan. Sama seperti yang diusulkan oleh Dyson untuk pertama protein, Protein Pertama yang disebarkan secara fungsional: itu membuat anak-anak perempuan dengan kemampuan yang sama, tapi tidak salinan itu sendiri. Berfungsi putri terdiri dari sekuens asam amino yang berbeda.
Selama waktu yang lama, RNA sequence mana yang dipilih pada awalnya di antara RNA disintesis secara acak dengan kriteria kecepatan dan efisiensi peningkatan sintesis protein Pertama, misalnya dengan penciptaan RNA yang berfungsi sebagai messenger RNA. . Transfer RNA dan ribosomal RNA, atau, bahkan lebih umum, semua komponen dari Dunia RNA juga dibuat dan dipilih. Oleh karena itu di dunia thermosynthesis dalam account teori asal-usul mesin genetik.
Sedangkan besi-belerang dunia mengidentifikasi sebuah jalur melingkar sebagai yang paling sederhana dan karenanya mengandaikan adanya enzim-thermosynthesis dunia yang bahkan tidak meminta jalur, dan tidak menganggap keberadaan enzim reguler: ATP synthase's mengikat perubahan mekanisme menyerupai proses adsorpsi fisik yang menghasilkan energi bebas , daripada sebuah mekanisme enzim biasa, yang menurunkan energi bebas. Dunia RNA juga menyiratkan adanya beberapa enzim. Tapi bahkan munculnya enzim satu kebetulan adalah tidak masuk akal. di dunia adalah thermosynthesis karena itu lebih sederhana, dan dengan demikian lebih masuk akal, dari besi-sulfur dan RNA dunia.
Kemungkinan peran gelembung
Ombak memecah di pantai membuat halus terdiri dari gelembung busa. Angin menyapu lautan memiliki kecenderungan untuk hal-hal berkendara ke pantai, sama seperti mengumpulkan kayu apung di pantai. Ada kemungkinan bahwa molekul organik terkonsentrasi pada pantainya dalam banyak cara yang sama. Dangkal perairan pantai juga cenderung lebih hangat, lebih berkonsentrasi molekul melalui penguapan. Sementara sebagian besar terdiri dari gelembung air meledak dengan cepat, air yang mengandung amphiphiles bentuk gelembung jauh lebih stabil, pinjaman lebih banyak waktu untuk gelembung tertentu untuk melakukan reaksi penting ini.
Amphiphiles adalah senyawa berminyak yang berisi kepala hidrofilik pada satu atau kedua ujung sebuah molekul hidrofobik. Beberapa amphiphiles memiliki kecenderungan untuk membentuk secara spontan membran dalam air. Sebuah bola tertutup membran mengandung air dan merupakan pendahulu hipotetis membran sel modern. Jika protein akan meningkatkan integritas dari induknya gelembung, gelembung itu memiliki keuntungan, dan ditempatkan di bagian atas daftar tunggu seleksi alam. Primitif reproduksi dapat membayangkan ketika gelembung pecah, melepaskan hasil 'percobaan' ke medium sekitarnya. Cukup sekali yang 'benar hal-hal' yang dirilis ke media, pengembangan prokariota pertama, eukariota, dan organisme multiseluler dapat dicapai.
Demikian pula, gelembung terbentuk sepenuhnya dari protein seperti molekul, disebut mikrosfer, akan terbentuk secara spontan di bawah kondisi yang tepat. Namun mereka bukan pendahulu cenderung modern membran sel, seperti membran sel terdiri terutama dari senyawa lipid daripada senyawa asam amino (untuk jenis bidang membran yang terkait dengan abiogenesis, lihat protobionts, micelle, coacervate).
Sebuah model yang baru-baru ini oleh Fernando dan Rowe menunjukkan bahwa kandang dari non-enzimatik autocatalytic metabolisme dalam protocells mungkin telah salah satu cara untuk menghindari reaksi samping masalah yang khas metabolisme model pertama.

Model lainnya

Autocatalysis
Stuart Kauffman Pada tahun 1993 mengusulkan bahwa kehidupan autocatalytic awalnya muncul sebagai jaringan kimia.
Etnolog Inggris Richard Dawkins menulis tentang potensi autocatalysis sebagai penjelasan bagi asal usul kehidupan dalam buku The Leluhur 2004's Tale. Autocatalysts adalah zat yang mengkatalisis produksi sendiri, dan karena itu memiliki sifat menjadi molekul sederhana replikator. Dalam bukunya, Dawkins mengutip eksperimen dilakukan oleh Julius Rebek dan rekan-rekannya di Scripps Research Institute di California di mana mereka dikombinasikan amino pentafluorophenyl adenosin dan ester dengan adenosine triacid amino autocatalyst ester (AATE). Satu sistem dari percobaan yang terkandung varian yang dikatalisis AATE sintesis sendiri. Percobaan ini menunjukkan kemungkinan bahwa autocatalysts bisa menunjukkan persaingan di dalam entitas penduduk dengan keturunan, yang dapat ditafsirkan sebagai bentuk dasar seleksi alam.

Liat teori

Sebuah model asal usul kehidupan berdasarkan tanah liat itu diteruskan oleh A. Graham Cairns-Smith dari University of Glasgow pada tahun 1985 dan dipelajari sebagai ilustrasi yang masuk akal oleh beberapa ilmuwan lainnya, termasuk Richard Dawkins. Teori tanah liat mendalilkan bahwa molekul-molekul organik kompleks muncul secara bertahap pada yang sudah ada sebelumnya, replikasi non-organik platform-silikat kristal dalam larutan. Kompleksitas dalam molekul pendamping dikembangkan sebagai fungsi dari tekanan seleksi pada kristal jenis tanah liat kemudian exapted untuk melayani replikasi molekul organik secara independen silikat mereka "memulai tahap".
Cairns-Smith adalah seorang kritikus gigih model lain evolusi kimiawi. [76] Namun, ia mengakui, bahwa seperti banyak model asal usul kehidupan, sendiri juga memiliki kekurangan (Horgan 1991).
Pada tahun 2007, Kahr dan rekan melaporkan percobaan mereka untuk menguji gagasan bahwa kristal dapat bertindak sebagai sumber informasi dipindahtangankan, dengan menggunakan kristal kalium hidrogen ftalat. "Ibu" kristal dengan ketidaksempurnaan itu dipotong dan digunakan sebagai bibit untuk tumbuh "putri" kristal dari larutan. Mereka kemudian memeriksa distribusi ketidaksempurnaan dalam sistem kristal dan menemukan bahwa ketidaksempurnaan dalam kristal ibu memang direproduksi di anak-anak perempuan. Putri kristal memiliki banyak ketidaksempurnaan tambahan. Untuk gen-perilaku seperti ketidaksempurnaan tambahan akan jauh lebih kecil dari yang tua, sehingga Kahr menyimpulkan bahwa kristal "itu tidak cukup setia untuk menyimpan dan mentransfer informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya".

Gold's "Deep-panas biosfer" model

Pada 1970-an, Thomas Gold mengusulkan teori hidup yang pertama kali dikembangkan bukan pada permukaan Bumi, tetapi beberapa kilometer di bawah permukaan. Penemuan pada akhir 1990-an nanobes (filamental struktur yang lebih kecil dari bakteri, tapi yang mungkin mengandung DNA) di dalam batu-batuan bisa dipandang sebagai dukungan pinjaman Gold teori.
Sekarang cukup mapan bahwa kehidupan mikroba berlimpah di kedalaman dangkal di Bumi, sampai dengan 5 km (3.1 mil) di bawah permukaan, dalam bentuk extremophile archaea, daripada yang lebih terkenal Eubacteria (yang hidup dalam kondisi yang lebih mudah diakses). Hal ini menyatakan bahwa penemuan mikroba hidup di bawah permukaan badan lain dalam tata surya kita akan memberikan kepercayaan signifikan teori ini. Thomas Gold juga menegaskan bahwa tetesan makanan dari dalam, dijangkau, sumber diperlukan untuk bertahan hidup karena hidup yang timbul dalam genangan bahan organik cenderung mengkonsumsi seluruh makanan dan punah. Teori emas yang mengalir dari makanan ini disebabkan oleh keluar-primordial gas metana dari mantel bumi; lebih konvensional penjelasan dari pasokan makanan mikroba dalam (jauh dari endapan karbon senyawa) adalah bahwa organisme hidup dengan hidrogen dikeluarkan oleh interaksi antara air dan (dikurangi) senyawa besi di batu.
"Primitif" kehidupan di luar bumi
Sebuah alternatif untuk Duniawi abiogenesis adalah hipotesis bahwa kehidupan primitif mungkin telah dibentuk extraterrestrially, baik dalam ruang atau di dekat planet (Mars). (Perhatikan bahwa exogenesis berkaitan dengan, tetapi tidak sama, gagasan panspermia). Seorang pendukung teori ini adalah Francis Crick.
Senyawa organik dalam ruang relatif umum, terutama di luar tata surya di mana volatiles tidak menguap oleh matahari pemanasan. Komet yang bertatahkan dengan lapisan luar bahan gelap, dianggap sebagai tar-seperti substansi yang terdiri dari bahan organik kompleks yang terbentuk dari senyawa karbon sederhana setelah reaksi dimulai kebanyakan oleh iradiasi oleh sinar ultraviolet. Orang menganggap bahwa hujan materi dari komet bisa membawa jumlah yang signifikan seperti molekul organik kompleks ke Bumi.
Sebuah alternatif tetapi hipotesis terkait, diusulkan untuk menjelaskan adanya kehidupan di Bumi tidak lama setelah planet itu didinginkan, yang tampaknya sangat sedikit waktu untuk prebiotik evolusi, adalah bahwa kehidupan terbentuk pada awal pertama Mars. Karena ukuran yang lebih kecil Mars didinginkan sebelum Bumi (perbedaan dari ratusan juta tahun), yang memungkinkan proses prebiotik di sana sementara Bumi masih terlalu panas. Hidup ini kemudian dipindahkan ke Bumi mendingin ketika bahan kerak jahanam dari Mars oleh asteroid dan komet dampak. Mars terus dingin lebih cepat dan akhirnya menjadi bermusuhan dengan kelanjutan evolusi atau bahkan adanya kehidupan (itu kehilangan suasana karena rendahnya vulkanik); Bumi mengikuti nasib yang sama seperti Mars, tapi pada kecepatan yang lebih rendah.
Hipotesis sebenarnya tidak menjawab pertanyaan bagaimana kehidupan pertama kali berasal, tetapi hanya bergeser ke planet lain atau komet. Namun, keuntungan dari seorang makhluk luar angkasa primitif asal usul kehidupan adalah bahwa hidup ini tidak diwajibkan memiliki berevolusi pada setiap planet itu terjadi pada, melainkan dalam satu lokasi, dan kemudian menyebar tentang galaksi sistem bintang lain melalui cometary dan / atau meteorit dampak. Bukti yang mendukung hal masuk akal dari konsep ini kurang, tetapi menemukan dukungan dalam studi baru-baru ini Mars meteorit ditemukan di Antartika dan dalam kajian-kajian extremophile mikroba. dukungan tambahan berasal dari penemuan baru-baru ini ecosytem bakteri adalah sumber energi yang radioaktivitas .
Percobaan tahun 2001 yang dipimpin oleh Jason Dworkin dikenakan beku campuran air, metanol, amonia dan karbon monoksida dengan radiasi UV, menirukan kondisi yang ditemukan di sebuah lingkungan luar angkasa. Kombinasi ini menghasilkan sejumlah besar bahan organik yang terorganisir diri untuk membentuk gelembung atau micelles ketika tenggelam dalam air. Dworkin dianggap gelembung ini menyerupai membran sel yang menyertakan dan berkonsentrasi kimia kehidupan, memisahkan interior mereka dari dunia luar.
Gelembung yang dihasilkan dalam percobaan ini adalah antara 10-40 mikrometer (0,00039-0,0016 in), atau tentang ukuran sel darah merah. Hebatnya, gelembung fluoresced, atau bersinar, saat terkena sinar UV. Menyerap UV dan mengubahnya menjadi cahaya tampak dengan cara ini dianggap salah satu cara yang mungkin memberikan energi untuk sel primitif. Jika gelembung tersebut memainkan peran dalam asal-usul kehidupan, fluoresensi bisa menjadi awal dari primitif fotosintesis. Seperti fluoresensi juga memberikan manfaat bertindak sebagai tabir surya, menyebarkan kerusakan apapun yang lain akan ditimbulkan oleh radiasi UV. Seperti fungsi pelindung pasti vital bagi kehidupan di Bumi awal, karena lapisan ozon, yang menghalangi matahari sinar UV paling merusak, tidak membentuk hidup sampai setelah fotosintetik mulai memproduksi oksigen.
Asam Amino extraterrestrial Pembibitan Bumi
Kemungkinan lain adalah bahwa asam amino yang dibentuk terrestrially ekstra-tiba di Bumi melalui komet. Pada tahun 2009 diumumkan oleh badan antariksa Amerika Serikat NASA bahwa para ilmuwan telah mengidentifikasi salah satu blok bangunan kimia dasar kehidupan dalam komet untuk pertama kalinya: Glycine, asam amino, terdeteksi dalam materi dikeluarkan dari Komet Wild-2 di 2004 dan meraih oleh NASA's Stardust probe. Butir kecil, hanya beberapa milimeter perseribu atau ukuran, yang dikumpulkan dari komet dan kembali ke Bumi pada tahun 2006 dalam sebuah kapsul tertutup, dan didistribusikan di antara terkemuka di dunia astro-biologi laboratorium. NASA mengatakan dalam sebuah pernyataan sehingga butuh suatu untuk tim penyelidik, yang dipimpin oleh Dr Jamie Elsila, untuk meyakinkan dirinya bahwa tanda tangan yang ditemukan glisin Stardust's sampel teluk ini asli dan bukan hanya Duniawi kontaminasi. Glycine telah terdeteksi di meteorit sebelum dan ada juga pengamatan dalam awan gas antarbintang diklaim untuk teleskop, tapi Stardust menemukan digambarkan sebagai yang pertama dalam cometary materi. Diketahui bahwa sebelum munculnya kehidupan di Bumi, awal tata surya planet-planet secara teratur dibombardir oleh komet. Dr Carl Pilcher, yang memimpin Institut Astrobiology Nasa berkomentar bahwa "Penemuan glisin dalam sebuah komet mendukung gagasan bahwa blok bangunan fundamental kehidupan yang lazim di angkasa, dan memperkuat argumen bahwa kehidupan di alam semesta mungkin biasanya bukan jarang .
Lipid Dunia
Teori ini mendalilkan bahwa pertama mereplikasi diri objek itu lipid-seperti. Telah diketahui bahwa bentuk fosfolipid bilayers dalam air sementara di bawah agitasi-struktur yang sama seperti pada membran sel. Molekul-molekul ini tidak hadir di awal bumi, namun amphiphilic lain molekul rantai panjang juga membentuk membran. Lebih jauh lagi, badan-badan ini dapat memperluas (oleh masuknya tambahan lipid), dan di bawah ekspansi yang berlebihan dapat mengalami pemisahan spontan yang memelihara ukuran yang sama dan komposisi lemak di kedua progenies. Gagasan utama dalam teori ini adalah bahwa komposisi molekul lemak tubuh adalah cara awal untuk penyimpanan informasi, dan evolusi menyebabkan munculnya entitas polimer seperti RNA atau DNA yang dapat menyimpan informasi positif. Namun, tidak ada mekanisme biokimia telah ditawarkan untuk mendukung teori Dunia lipid.
Polyphosphates
Masalah dengan kebanyakan skenario abiogenesis adalah bahwa keseimbangan termodinamik versus peptida asam amino berada dalam arah yang terpisah asam amino. Apa yang telah hilang adalah beberapa kekuatan yang mendorong polimerisasi. Penyelesaian masalah ini mungkin pada sifat-sifat polyphosphates. Polyphosphates dibentuk oleh polimerisasi monofosfat biasa ion PO4-3. Beberapa mekanisme polimerisasi tersebut telah diusulkan. Polyphosphates menyebabkan polimerisasi asam amino menuju peptida [rujukan?]. Mereka juga logis prekursor dalam sintesis senyawa biokimia penting seperti sebagai ATP. Isu kunci yang tampaknya kalsium yang larut bereaksi dengan fosfat untuk membentuk kalsium fosfat tidak larut (apatit), sehingga beberapa masuk akal harus ditemukan mekanisme untuk menjaga ion kalsium dari curah hujan menyebabkan fosfat. Ada banyak pekerjaan di topik ini selama bertahun-tahun, tetapi gagasan baru yang menarik adalah bahwa meteorit mungkin telah memperkenalkan fosfor reaktif spesies di bumi awal.
Dunia PAH hipotesis
Artikel utama: dunia PAH hipotesis
Sumber lain dari molekul kompleks telah mendalilkan, termasuk makhluk luar angkasa antarbintang bintang atau asal. Sebagai contoh, dari analisa spektral, molekul organik yang dikenal untuk hadir dalam komet dan meteorit. Pada tahun 2004, sebuah tim mendeteksi jejak polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH's) dalam nebula. Mereka adalah molekul yang paling kompleks sejauh ini ditemukan di ruang angkasa. Penggunaan PAH itu juga telah diusulkan sebagai pendahulu kepada dunia RNA di dunia PAH hipotesis. The Spitzer Space Telescope baru-baru ini mendeteksi sebuah bintang, HH 46-IR, yang terbentuk oleh proses yang sama dengan yang dengan yang matahari terbentuk. Dalam piringan materi yang mengelilingi bintang, ada rentang yang sangat besar molekul, termasuk senyawa sianida, hidrokarbon, dan karbon monoksida. PAHs juga telah ditemukan di seluruh permukaan galaksi M81, yang adalah 12 juta tahun cahaya dari Bumi, membenarkan mereka distribusi luas di ruang angkasa.
Multiple asal
Bentuk-bentuk kehidupan yang berbeda mungkin telah muncul quasi-secara bersamaan pada awal sejarah Bumi. bentuk-bentuk yang lain mungkin akan punah, meninggalkan khas fosil melalui biokimia yang berbeda (misalnya, dengan menggunakan arsenik bukan fosfor), bertahan sebagai extremophiles, atau hanya akan ketahuan melalui yang analog dengan organisme dari pohon kehidupan saat ini. Hartman misalnya menggabungkan sejumlah teori bersama-sama, dengan mengusulkan bahwa:
Organisme pertama adalah replikasi diri lempung yang kaya besi yang tetap karbon dioksida ke oksalat dan asam dikarboksilat lainnya. Sistem ini mereplikasi lempung dan fenotipe metabolik mereka kemudian berkembang menjadi daerah kaya sulfida dari hotspring mendapatkan kemampuan untuk memperbaiki nitrogen. Akhirnya fosfat itu dimasukkan ke dalam sistem yang berkembang yang memungkinkan sintesis nukleotida dan fosfolipid. Jika biosintesis mengulangi biopoesis, maka sintesis asam amino mendahului sintesis dari purin dan basa pirimidin. Selain itu, polimerisasi asam amino ke dalam polipeptida thioesters mendahului diarahkan polimerisasi asam amino ester oleh polynucleotides.
Lynn Margulis's endosymbiotic teori menunjukkan bahwa beberapa bentuk-bentuk bakteri masuk ke dalam hubungan simbiotik untuk membentuk sel eucaryotic. Horizontal transfer materi genetik antara bakteri mempromosikan hubungan simbiotik seperti itu, dan dengan demikian banyak organisme terpisah mungkin telah berkontribusi untuk membangun apa yang telah diakui sebagai common Universal Terakhir Leluhur (Luca) organisme modern. James Lovelock's Gaia teori, mengusulkan bahwa bakteri simbiosis menetapkan lingkungan sebagai sebuah sistem yang dihasilkan oleh dan mendukung kehidupan. Argumennya sangat melemahkan kasus telah berevolusi untuk hidup di tempat lain di tata surya.







Reply




Users browsing this thread: 1 Guest(s)