Hydrothermale Hypothese

Was ist die hydrothermale Hypothese?

Der Hydrothermale Hypothese Ziel ist es, die primitiven Bedingungen zu erklären, unter denen die ersten Lebensweise auf der Welt der Planeten entstanden sind, und schlägt das Hauptszenario vor, die die heißen Quellen der Ozeane in den Tiefen der Ozeane befinden.

Es wurden eine Reihe von heißen Quellen mit Temperaturen, die 350 ° C erreichen, eine Reihe von Fauna, die für diese Bedingungen typisch sind, wie Muschel, Würmer, Krebstiere, Poriferen und einige Erhingtliche (Sea Stars und ihre Verwandten), eine Reihe von Faunen, die typisch sind.

Diese Beweise deuten darauf hin, dass die tiefen ozeanischen Umgebungen wahrscheinlich für den Ursprung des Lebens geeignet waren und die erste Form die chemioautotrophen Mikroorganismen waren.

Darüber hinaus bewohnt in kochendem Wasser eine Reihe von chemosynthetischen Bakterien, die ihre Energie aus Schwefelstoffen extrahieren, die in dieser Art von Umwelt reichlich vorhanden sind.

Chemosynthetische Bakterien haben Funktionen von Produzenten in Ökosystemen, die die Grundlage für die Nahrungskette sind, analog zur Rolle von Pflanzen in typischen Ökosystemen.

Die Ideen im Zusammenhang mit der hydrothermalen Hypothese traten Anfang 1977 auf, als der Forscher Corliss direkte Beobachtungen in den hydrothermalen Systemen auf den Galapagos -Inseln machte.

Hintergrund und alternative Theorien

Seit mehreren Jahrzehnten haben Forscher Dutzende vorgeschlagen, dass Theorien, die den Ursprung des Lebens und das eigentliche Umfeld erklärt, in dem es entwickelt werden sollte. Wie das Leben entstanden ist, war eine der ältesten und umstrittensten wissenschaftlichen Fragen.

Einige Autoren unterstützen den primären Ursprung des Stoffwechsels, während ihre Gegner den genetischen Ursprung unterstützen.

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Panspermie

Mitte 1900 schlug der renommierte Wissenschaftler Arrhenius die Theorie der Panspermie oder der kosmologischen Theorie vor. Diese Idee erhöht den Ursprung des Lebens dank der Ankunft von Weltraummikroorganismen von einem Planeten, auf dem es bisher bereits Leben gab.

Logischerweise liefert die kosmologische Theorie keine Ideen, die das Problem lösen, da sie nicht erklärt, wie das außerirdische Leben auf dem hypothetischen Planeten entstanden ist.

Darüber hinaus ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass die mikroskopischen Einheiten, die die präbiotischen Umgebungen kolonisiert haben.

Abiotische Modelle

Abiotische Modelle schlagen vor, dass das Leben aus "Mikrostrukturen" als Übergangsformen zwischen organischen Molekülen und den ersten Lebensweisen stammt. Zu den Hauptverteidigern dieser Theorie gehört Oparín, Sydney W. Fox und Alfonso f. Herrera.

Laut Oparin und Haldane sind die Coacervados Probionten -Vorläufer des Lebens, die durch eine Plasmamembran abgegrenzt sind, die die Wechselwirkung mit seiner Umgebung ermöglicht. Nach Angaben der Autoren stammten sie vor den Molekülen, die genetische Informationen übertragen: DNA oder RNA.

Auf der anderen Seite gelang es Stanley Miller und Harold Urey, ein geniales System aufzubauen, das "die primitive Atmosphäre des Lebens" nachahmte ". Die in der hypothetischen Atmosphäre vorhandenen Komponenten, sehr unterschiedlich vom Strom.

Fox gelang es, Mikrokugeln einer Größe ähnlich wie Bakterien zu erhalten, was Aminosäuren einer Wärmequelle unterzogen hat.

In ähnlicher Weise haben andere Forscher die Synthese organischer Moleküle unter Verwendung anorganischer Moleküle erreicht, wodurch der Ursprung des Lebens aus einer abiotischen Umgebung erklärt wird.

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RNA -Welt

Eine weitere Position des Ursprungslebens postuliert das Erscheinen von Molekülen, die genetische Informationen als Hauptereignis enthalten. Mehrere Autoren verteidigen den Ursprung des Lebens aus der RNA und argumentieren, dass dieses Molekül gleichzeitig als Vorlage und Katalysator diente.

Der größte Beweis ist die Existenz von Ribosomen, RNA.

Was ist die hydrothermale Hypothese?

Die hydrothermale Hypothese schlägt diese extremen Wasserumgebungen als den richtigen Ort für die Synthese organischer Verbindungen vor, die zum Ursprung lebender Organismen in der Erde führten.

Die Autoren dieser Theorie basieren auf archäischen Fossilien, modernen Systemen submariner hydrothermaler Quellen sowie theoretische und experimentelle Beobachtungen.

Hydrothermale Systeme sind durch hohe Energieflüsse, eine stark reduzierende Umgebung und Häufigkeit Mineralstone, gekennzeichnet, die ideale Oberflächen für katalytische Reaktionen sind. Darüber hinaus hat es hohe Konzentrationen von CH₄, NH₃, H₂ und verschiedene Metalle.

Die Hypothese besteht aus der sequentiellen Umwandlung von CH₄, NH₃, H₂ In Aminosäuren, diese in Proteinen und dann in komplexeren Polymeren, bis er einen strukturierten Stoffwechsel und lebende Organismen erreichte.

Bei der Untersuchung von Fossilien in präkambrischen Gesteinen wurde festgestellt.

Im Gegensatz zu den vorherigen Hypothesen schlägt die hydrothermale Hypothese als Energiequelle die Wärme und nicht als UV -Strahlen und elektrische Entladungen vor, wie das Modell "Urbrühe", wie das Modell "Urbrühe". Darüber hinaus schlägt dieses Modell vor, dass Umweltgradienten in Bezug auf Temperatur, pH -Wert und chemische Konzentration vorhanden sind.

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Kritik an der hydrothermalen Hypothese

Obwohl die hydrothermale Hypothese mehrere gültige Argumente aufweist, wird sie nicht allgemein akzeptiert. Eine der Kritikpunkte des Ursprungs des Lebens in einer Quelle des thermischen Wassers ist die Inkongruenz und den Mangel an Informationen über die geologischen Modelle der präbiotischen Ära.

Ebenso würden die unverzichtbaren Moleküle für die Entwicklung des Lebens - wie Nukleinsäuren, Proteine ​​und Membranen - aufgrund der hohen Temperaturen hydrothermaler Umgebungen ihrer sofortigen Zerstörung ausgesetzt sein.

Es ist jedoch auch wahrscheinlich, dass die ersten Lebensweisen thermostell waren, ähnlich wie bei den thermophilen Organismen, die heute die extremen Umgebungen bewohnen.

Andererseits entsteht eine weitere Unannehmlichkeit im Zusammenhang mit der Konzentration der Komponenten. Es ist unwahrscheinlich, dass sich das Leben in der Weite der präbiotischen Ozeane hätte entwickeln können, wo Biomoleküle extrem verdünnt und verstreut wären.

Damit eine Umgebung für den Ursprung des Lebens ausreicht, muss sie Wechselwirkungen zwischen den Molekülen verursachen, so dass sie komplexere Einheiten bilden. Verdünnen Sie sie nicht, wie es in den ozeanischen Tiefen passieren würde.

Die Verteidiger der hydrothermalen Theorie legen nahe, dass das Leben in abgrenzten Bereichen entstehen könnte, die die Verdünnung neu gebildeter Moleküle wie Krater verhindern.