Elämän historia/Elämän synty
Elämän oletetaan syntyneen elottomasta aineesta kemiallisessa evoluutiossa. Ilman energiaa, hiiltä ja vettä ei olisi syntynyt elämää. Mutta elämän syntyä eivät tutkijat täsmälleen tunne. Monia enemmän tai vähemmän lupaavia teorioita on silti esitetty.
Maa oli alussa eloton
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Alkuräjähdyksen ja Maan synnyn jälkeen jälkeen maapallo oli pelkkää laavaa
Ajan kuluessa sen päälle syntyi kuori joka peitti laavan. Samalla syntyi ilmakehä ja valtameret.
Varhaisimmat eliöt
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Elämä syntyi noin 3,5-4,1 miljardia vuotta sitten. Ensimmäiset merkit elämästä on löydetty fossiileista. Viherkivissä säilyneet hematiittiputket ja filamentit on arviolta 3,770-4,280 miljardia vuotta vanhoja. Niiden rakenne muistuttaa nykyistenkin bakteerien rakennetta. Ensimmäisiksi elämän synnyttäviksi tekijöiksi on esitetty salamaniskua, merenpohjan kuumia lähteitä ja komeettaa.
Fossiileista löydetyt ovat olleet ketjuksi takertuneita soluja. Ensimmäiset merkit elämästä oli bakteereja. Ensimmäiset eliöt olivat yksinkertaisia. Eliöt joita silloin oli, omistivat ominaisia piirteitä, jakautumiskyvyn ja sekä rna:ta ja dna:ta. Nykypäivänäkin löytyvät arkkibakteerit muistuttavat maapallon ensimäisiä eliöitä. Ensimmäinen yhteyttämistapa oli kemosynteesi.
Kemiallinen evoluutio
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Elämän synty on yhä monien arvailujen ja teorioiden kohde. Elämää ei ole kyetty tuottamaan elottomasta aineesta. Elämän alkusynty on luultavasti kohtalaisen harvinainen tapahtuma, koska se vei noin miljardi vuotta.
Elämä saattoi syntyä kokonaan Maassa. Mutta on myös väitety, että avaruudessa olis syntynyt elämää edeltäneitä yhdisteitä, joita olis pudonnut meteoriitteina Maahan. Parusteluna tälle on mm hiilipitoiesta Murchinsonin meteoriitista löydetyt yhdisteet: aminohappoja ja emäksiä, elämän rakenneosia.
Monesti väitetään, että elämää edelsi rasvapisara, joka pystyi sulkemaan itseensä molekyylejä. Tämmöisiä sanotaan miselleiksi.
Näitä olisivat olleet valkuaisten rakennusaineet aminohapot ja geenien rakennusaineet nukleiinihapot.
Eräs ajatus on se, että melko yleinen tuliperäinen montmorilloniittisavi olisi toiminut katalyyttinä elämän synnyssä. Montmorilliitti kun kykenee edistämään monia hiiliyhdisteiden kemiallisia reaktioita. Yksinkertaisista yhdisteistä kuten foramidista ja syanamidista olisi näin syntynyt emäksiä, nukleotidien osia.
RNA-maailmaksi kutsutaan ajatusta, jotta elämän synnyn pani käyntiin nukleiinihapoista koostuva RNA.
Alussa RNA olisi lähtenyt kopioitumaan rasvapisaroiden sisällä, rasvapaisara olisivat kahdentuneet. Näin olisi syntynyt pohja evoluutiolle.
RNA pystyy varastoimaan geenitietoa, mutta myös toimimaan joskus kemiallisia reaktioita ohjaavana entsyyminä, ribotsyyminä. Myöhemmin olisi syntynyt DNA, ja valkuaisentsyymit.
RNA maailman jälkeen tuli ehkä alaniinimaailma, jossa kaksi emästä koodasi neljää aminohappoa.
Joidenkin ajatusten mukaan RNA-maailmaa olis edeltänyt jo melko pitkälle kehittynyt aineenvaihdunta esim raudan ja rikin pohjalta. Tämä olis tapahtunut esim meren syvyydessä tuliperäisen purkausiusaukon kohdalla. Tämä vois eselittää varhaisen rasvamaisten lipidien synnyn. Purkausaukkojen lähellä sijaitsevat huokoset olisvat toimineen solun korvikkeena ja keränneet molekyylejä.
Proteiinimaailma on ajatus, jonka mukaan emsimmäinen geenitiedon kantaja oliskin ollut proteiini, joka koostui aminohapoista.
Matka pisaramaisesta RNAesisolusta soluun olisi ollut pitkä. Pienin tunnettu vapaasti elävä solu, Pelagibacteria communis omaa noin 1,309 miljoonaa emäsparia, noin 1389 geeniä.
Monia kysymysmerkkejä on elämän syntyteoriassa yhä.
RNA:n tarvitsema riboosi-fosforihappo-yhdistelmä hajoaa nopeasti vedessä. Lisäksi jonkun prosessin täytyy tuottaa paljon oikeaa kätisyyttä olevia molekyylejä. Tutkijoiden mukaan yleiesmpi kätisyys olis "voittanut" alun kemiallisissa reaktioissa. RNA ei kykene katalysoimaan montaakaan reaktiota. Lsäksi RNA-pohjaiset ribotsyymit tuppaavat pilkkomaan itseään.