Hva er livets opprinnelse?

Livets opprinnelse antas å ha skjedd en eller annen gang mellom 4,4 milliarder år siden, da verdenshavene og kontinentene bare 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 isotop forholdstall i de aktuelle lagene. Hvor nøyaktig i løpet av dette 1,7 milliarder året det faktiske livets opprinnelse kan finnes, er mindre sikker. En kontroversiell artikkel publisert i 2002 av UCLA-paleontolog William Schopf hevdet at bølgete geologiske formasjoner kalt stromalitter faktisk inneholder 3,5 milliarder år gamle fossiliserte algermikrober. 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 belte på 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 fortrinnsvis tar opp isotopen Carbon-12, inneholder områder der livet har eksistert et høyere enn normalt forhold mellom Carbon-12 og dens tyngre isotop, Carbon-13. Dette er viden kjent, men tolkningen av sedimenter er mindre grei, og paleontologer er ikke alltid enige om kollegas konklusjoner.

Vi vet ikke de eksakte geologiske forholdene for 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 gjenskapt disse forholdene i deres berømte etterforskning fra 1953, Miller-Urey-eksperimentet. Ved å bruke en sterkt redusert (ikke oksygenert) blanding av gasser som metan, ammoniakk og hydrogen, syntetiserte disse forskerne basiske organiske monomerer, for eksempel aminosyrer, i et helt uorganisk miljø. Nå er frittflytende aminosyrer et far-fra fra selvreplikerende, metabolisme-imponerte mikroorganismer, men de gir i det minste et forslag til hvordan ting kan ha kommet i gang.

I de store varme havene på den tidlige jord, ville kvintillioner av disse molekylene tilfeldig kollidere og kombinere og til slutt lage et rudimentært proto-genom av en eller annen art. Imidlertid forveksles denne hypotesen av det faktum at miljøet som ble opprettet i Miller-Urey-eksperimentet hadde høye konsentrasjoner av kjemikalier som ville ha forhindret dannelse av komplekse polymerer fra monomerens byggesteiner.

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

En annen populær tankegang om livets opprinnelse, "RNA-verdenshypotesen", antyder at liv 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 alle-RNA forløpere.

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