Οι 7 θεωρίες για την προέλευση της ζωής

Πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, η ζωή στη Γη άρχιζε και τελείωνε με απλούς μονοκύτταρους οργανισμούς. Με την πάροδο του χρόνου αυτοί αποκτούσαν όλο και περισσότερη πολυπλοκότητα.

Οι επιστήμονες προσπαθούν χρόνια να καταλάβουν από πού προήλθε η ζωή στον πλανήτη. Οι 7 πιο συζητημένες θεωρίες, όπως παρουσιάζονται στο www.livescience.com, μας προσφέρουν μια πιο πλήρη εικόνα στο εσωτερικό των ερευνών τους.


1. Ηλεκτρικός Σπινθήρας

Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες δύνανται να δημιουργήσουν αμινοξέα και σάκχαρα από μια ατμόσφαιρα γεμάτη νερό, μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο. Όπως φάνηκε και στο περίφημο πείραμα Miller-Urey που έγινε το 1953, οι αστραπές ενδέχεται να έχουν βοηθήσει στη δημιουργία βασικών δομικών μονάδων ζωής, όταν η Γη βρισκόταν ακόμα στα γενοφάσκια της. Παρόλο που έχει πλέον ανακαλυφθεί ότι η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης ήταν φτωχή σε υδρογόνο, οι επιστήμονες πιθανολογούν πως τα ηφαιστειακά σύννεφα μπορεί να γέμισαν την ατμόσφαιρα μεθάνιο, αμμωνία και υδρογόνο, τα οποία ενώθηκαν με τις αστραπές.

2. Κοινότητα άργιλου

Σύμφωνα με μια ιδέα που αναπτύχθηκε από το βιοχημείο Alexander Graham Cairns-Smith του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης στη Σκοτία, τα πρώτα μόρια ζωής ήρθαν σε επαφή με τον άργιλο. Αυτή η σύμπτιξη όχι μόνο συγκέντρωσε τις οργανικές ενώσεις, αλλά συνέβαλε στην οργάνωσή τους σε σχήματα παρόμοια με τα σημερινά ανθρώπινα γονίδια.

Το DNA μπορεί να αποθηκεύει πληροφορίες για το πώς τα μόρια πρέπει να οργανώνονται. Οι γενετικές αλληλουχίες του DNA είναι ουσιαστικά οδηγίες για το πώς τα αμινοξέα θα πρέπει να οργανωθούν σε πρωτεΐνες. Ο επιστήμονας Cairns-Smith επισημαίνει ότι οι ορυκτοί κρύσταλλοι από άργιλο θα μπορούσαν τοποθετήσουν τα οργανικά μόρια μέσα σε οργανωμένες μορφές. Από εκεί και πέρα, τα μόρια άρχισαν να οργανώνονται από μόνα τους.


3. Υποθαλάσσιοι διέξοδοι αερίων

Η θεωρία των υποθαλάσσιων αεραγωγών βασίζεται στην άποψη ότι η ζωή μπορεί να ξεκίνησε με υποβρύχιες υδροθερμικές οδούς, που ανέβλυζαν και διασκόρπιζαν στην ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο μόρια, ιδιαίτερα σημαντικά για την ζωή. Οι βραχώδεις εξοχές τους μπόρεσαν να ενώσουν τα μόρια, προσφέροντας σημαντικές αντιδράσεις στους ορυκτούς καταλύτες. Ακόμα και σήμερα, αυτές οι οδοί αερίου είναι πλούσιες σε χημική και θερμική ενέργεια που στηρίζει δυναμικά οικοσυστήματα.



4. Ψυχρό ξεκίνημα

Πριν 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ο πάγος είχε καλύψει σχεδόν όλο τον όγκο των ωκεανών, καθώς ο ήλιος ήταν περίπου ένα τρίτο λιγότερο φωτεινός από ό,τι είναι τώρα.

Αυτό το στρώμα του πάγου, πάχους εκατοντάδων μέτρων, ενδέχεται να προστάτευσε τις εύθραυστες οργανικές ενώσεις από την υπεριώδη ακτινοβολία και τις φυσικές επιδράσεις. Το κρύο μπορεί να συνέβαλε επίσης ώστε αυτά τα μόρια να επιβιώσουν περισσότερο, επιτρέποντας να συμβούν βασικές αντιδράσεις.



5. Ο κόσμος του RNA

Σήμερα το DNA χρειάζεται πρωτεΐνες ώστε να διαμορφωθεί και την ίδια στιγμή χρησιμοποιείται από αυτές για μπορέσουν κι αυτές να σχηματιστούν.  Πώς θα μπορούσε το ένα να δημιουργηθεί χωρίς το άλλο; Η απάντηση μπορεί να είναι το RNA. Το RNA μπορεί να αποθηκεύσει πληροφορίες όπως το DNA, να χρησιμεύσει ως ένζυμο, όπως οι πρωτεΐνες, και να συμβάλλει τόσο στη δημιουργία του DNA, όσο και των πρωτεϊνών. Αργότερα το DNA και οι πρωτεΐνες κληρονόμησαν τον "κόσμο του RNA", επειδή ήταν πιο αποτελεσματικά. Το RNA εαξκολουθεί να υπάρχει και να εκτελεί λειτουργίες σε οργανισμούς, μερικές φορές ενεργεί κιόλας ως διακόπτης on-off για κάποια γονίδια. Ένα ερώτημα υπάρχει ακόμα: Πώς προέκυψε εξαρχής το RNA; Ενώ κάποιοι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να δημιουργήθηκε τυχαία, υπάρχουν πολλοί που τους διαψεύδουν. Εκτός του RNA, μπορεί να χρησιμοποιήθηκαν άλλα νουκλεϊκά οξέα, όπως τα πιο εσωτερικά PNA και TNA.

6. Απλό ξεκίνημα

Αντίθετα με τις θεωρίες που ισχυρίζονται ότι η ζωή προήλθε από σύνθετα μόρια, όπως το RNA, εδώ οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι η ζωή θα μπορούσε να αρχίσει με μικρότερα μόρια, που αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους, μέσα σε κύκλους αντιδράσεων. Αυτά μπορεί να περιέχονταν σε απλές κάψουλες, παρόμοιες με τις μεμβράνες των κυττάρων. Με την πάροδο του χρόνου πιο σύνθετα μόρια που εκτελούσαν τις ίδιες αντιδράσεις καλύτερα από τα μικρότερα ενδέχεται να εξελίχθηκαν. Τα σενάρια αυτά πήραν το όνομα "μοντέλα του πρώτου μεταβολισμού", σε αντίθεση με τα "μοντέλα του πρώτου γονιδίου", που υπήρχε στην υπόθεση με το RNA.

7. Πανσπερμία

Ίσως η ζωή δεν ξεκίνησε καν στη Γη, αλλά μεταφέρθηκε αλλού από το διάστημα. Η θεωρία αυτή είναι γνωστή με το όνομα "πανσπερμία". Για παράδειγμα, μεγάλοι πέτρινοι όγκοι απομακρύνονται από την επιφάνεια του Άρη, λόγω κοσμικών συγκρούσεων και αρκετοί τέτοιοι μετεωρίτες προσγειώθηκαν στον πλανήτη μας. Έτσι, διάφοροι επιστήμονες διατύπωσαν αμφιλεγόμενες απόψεις, υποστηρίζοντας ότι τα μικρόβια ήρθαν εδώ από το διάστημα και ότι πιθανώς όλοι μας καταγόμαστε από τον Άρη.

Άλλοι επιστήμονες κάνουν την εκτίμηση ότι τα μόρια ζωής μεταφέρθηκαν με κομήτες από άλλα αστρικά συστήματα. Ωστόσο, αν η ιδέα αυτή είναι αληθινή, το ερώτημα δεν θα έπρεπε να είναι πώς άρχισε η ζωή στη Γη, αλλά πώς η ζωή ξεκίνησε στο διάστημα.


ΠΗΓΗ