Hva er livets opprinnelse?

Livets opprinnelse antas å ha skjedd en gang mellom 4,4 milliarder år siden, da havene og kontinentene nettopp begynte å danne seg, og for 2,7 milliarder år siden, da det er allment akseptert at mikroorganismer eksisterte i store antall på grunn av deres innflytelse over isotopforhold i de relevante strataene. Hvor nøyaktig i dette 1,7 milliarder årsområdet er det sanne opprinnelsen til livet, er mindre sikkert. En kontroversiell artikkel publisert i 2002 av UCLA -paleontologen William Schopf hevdet at bølgete geologiske formasjoner kalt stromalitter faktisk inneholder 3,5 milliarder år gamle fossiliserte algemikrober. Noen paleontologer er uenige i Schopfs konklusjoner og estimerer det første livet på rundt 3,0 milliarder år i stedet for 3,5 milliarder.

Bevis fra ISUA Supercrustal Belt i Vest -Grønland antyder en enda tidligere dato for livets opprinnelse - for 3,85 milliarder år siden. S. Mojzis gjør dette estimatet basert på isotopkonsentrasjoner. Fordi livet foretrekkerTalt opptak av isotopkarbon-12, områder der livet har eksistert inneholder et høyere enn normalt forhold mellom karbon-12 og dens tyngre isotop, karbon-13. Dette er kjent, men tolkningen av sedimenter er mindre grei, og paleontologer er ikke alltid enige om kollegas konklusjoner.

Vi kjenner ikke de eksakte geologiske forholdene på denne planeten for 3 milliarder år siden, men vi har en grov idé, og kan gjenskape disse forholdene i et laboratorium. Stanley Miller og Harold Urey gjenskapte disse forholdene i deres berømte etterforskning fra 1953, Miller-Oury-eksperimentet. Ved å bruke en sterkt redusert (ikke-oksygenert) blanding av gasser som metan, ammoniakk og hydrogen, syntetiserte disse forskerne grunnleggende organiske monomerer, for eksempel aminosyrer, i et helt uorganisk miljø. Nå er frittflytende aminosyrer en langt krysning fra selvreplikerende, metabolisme-imponert mikroorganisMS, men de gir i det minste et forslag om hvordan ting kan ha kommet i gang.

I de store varme havene på tidlig jord, ville kvintillioner av disse molekylene tilfeldig kollidere og kombinere, og til slutt lage en rudimentær proto-genom av noe slag. Imidlertid forveksles denne hypotesen av at miljøet som ble skapt i det møller-ustige eksperimentet hadde høye konsentrasjoner av kjemikalier som ville ha forhindret dannelse av komplekse polymerer fra monomerbyggesteinene.

På 1950- og 1960-tallet laget en annen forsker, Sidney Fox, et tidlig jordlignende miljø i et laboratorium og studerte dynamikken. Han observerte den spontane dannelsen av peptider fra aminosyreforløpere, og så disse kjemikaliene noen ganger arrangerte seg i mikrosfærer, eller lukkede sfæriske membraner, som han antydet var protoceller. Hvis det dannes visse mikrosfærer som var i stand til å oppmuntre til veksten av ytterligere mikrosfærer rundt seg, ville det utgjøre en primitive form for selvreplikasjon, og til slutt ville darwinsk evolusjon overta og skape effektive selvreplikatorer som dagens cyanobakterier.

En annen populær tankeskole om livets opprinnelse, "RNA World -hypotesen", antyder at livet dannes når primitive RNA -molekyler ble i stand til å katalysere sin egen replikasjon. Bevis for dette er at RNA både kan lagre informasjon og katalysere kjemiske reaksjoner. Dets grunnleggende betydning i det moderne liv antyder også at livet i dag kan ha utviklet seg fra All-RNA-forløpere.

Livets opprinnelse fortsetter å være et hett tema for forskning og spekulasjoner. Kanskje en dag vil det være nok bevis, eller noen smarte nok, til at vi lærer hvordan det faktisk skjedde.