Hayat Birden Fazla mı Evrim Geçirdi? Araştırmacılar Bir Yanıta Yaklaşıyor

Hayat Birden Fazla mı Evrim Geçirdi? Araştırmacılar Bir Yanıta Yaklaşıyor

Zaman Damgası: 1 Haziran 2023 10:00 AM

Mütevazi köken(ler)inden itibaren yaşam, tüm gezegeni sonsuz güzel formlarla enfekte etti. Yaşamın oluşumu en eski biyolojik olaydır, o kadar eskidir ki, yaşamın varlığından başka net bir kanıt kalmamıştır. Bu, birçok soruyu açık bırakıyor ve en cezbedici olanlardan biri, hayatın cansız unsurlardan kaç kez sihirli bir şekilde ortaya çıktığı.

Dünya üzerindeki tüm yaşam sadece bir kez mi evrimleşmiştir, yoksa farklı canlılar farklı kumaşlardan mı yaratılmıştır? Yaşamın ortaya çıkmasının ne kadar zor olduğu sorusu ilginçtir, çünkü başka gezegenlerde yaşam bulma olasılığına biraz ışık tutabilir.

Yaşamın kökeni, modern biyolojide merkezi bir sorudur ve muhtemelen üzerinde çalışılması en zor olanıdır. Bu olay gerçekleşti dört milyar yıl önceve moleküler düzeyde oldu, yani çok az fosil kanıtı kaldı.

Tatsız ilkel çorbalardan uzaya kadar pek çok canlı başlangıç ​​önerildi. Ancak mevcut bilimsel fikir birliği, yaşamın canlı olmayan moleküllerden, büyük olasılıkla dünyanın karanlığında, abiogenesis adı verilen doğal bir süreçte ortaya çıktığı yönündedir. derin deniz hidrotermal bacaları. Ama hayat bir kez ortaya çıktıysa, neden daha fazla olmasın?

Abiyogenez Nedir?

Bilim adamları abiyogenez için çeşitli ardışık adımlar önerdiler. Dünyanın, yaşamın yapı taşları olan nükleotidler veya şekerler adı verilen bir tür molekül olan amino asitler gibi çeşitli kimyasallar açısından zengin olduğunu biliyoruz. İkonik deneyler gibi laboratuvar deneyleri Miller-Urey deneyi, bu bileşiklerin erken Dünya'ya benzer koşullar altında doğal olarak nasıl oluşabileceğini göstermiştir. Bu bileşiklerden bazıları Dünya'ya göktaşları sürerek gelmiş olabilir.

Daha sonra, bu basit moleküller birleşerek yağlar, proteinler veya nükleik asitler gibi daha karmaşık olanları oluşturur. Daha da önemlisi, çift sarmallı DNA veya onun tek sarmallı kuzeni gibi nükleik asitler RNA— diğer molekülleri oluşturmak için gereken bilgileri saklayabilir. DNA, RNA'dan daha kararlıdır, ancak bunun aksine, RNA, bir bileşiğin kendi kopyalarını oluşturduğu kimyasal reaksiyonların bir parçası olabilir - kendi kendini kopyalama.

The “RNA dünyası” hipotezi Erken yaşamın, DNA ve proteinlerin ortaya çıkmasından önce RNA'yı hem genler hem de replikasyon için malzeme olarak kullanmış olabileceğini öne sürüyor.

Bir bilgi sistemi kendi kopyalarını yapabildiğinde, doğal seçilim devreye girer. Bu moleküllerin (bazılarının "genler" olarak adlandırdığı) bazı yeni kopyalarında hatalar veya mutasyonlar olacaktır ve bu yeni mutasyonlardan bazıları kopyalama yeteneğini geliştirecektir. moleküllerin. Bu nedenle, zamanla, bu mutantların diğer moleküllerden daha fazla kopyası olacak ve bunlardan bazıları daha fazla yeni mutasyon biriktirerek onları daha da hızlı ve daha bol hale getirecek vb.

Sonunda, bu moleküller muhtemelen organizmanın iç ortamını dışından ayıran bir lipit (yağ) sınırı geliştirerek protohücreler oluşturdu. Protohücreler, biyokimyasal reaksiyonlarda ihtiyaç duyulan molekülleri daha iyi konsantre edip organize edebilir, kontrollü ve verimli bir metabolizma sağlayabilir.

Tekrarlanan Hayat mı?

Abiyogenez bir kereden fazla gerçekleşmiş olabilir. Dünya birkaç kez kendi kendini kopyalayan moleküller doğurmuş olabilir ve belki de binlerce veya milyonlarca yıl boyunca yaşam, aynı yapı taşları için rekabet eden, bağımsız kökenlere sahip, kendi kendini kopyalayan bir grup farklı RNA molekülünden oluşuyordu. Ne yazık ki, bu sürecin eski ve mikroskobik doğası nedeniyle asla bilemeyeceğiz.

Birçok laboratuvar deneyi, farklı abiyogenez aşamaları, bunların bir kereden fazla olabileceğini kanıtlıyor, ancak bunların geçmişte olduğundan emin değiliz.

İlgili bir soru, siz bunu okurken abiyogenez yoluyla yeni yaşamın ortaya çıkıp çıkmadığı olabilir. Yine de bu pek olası değil. Erken Dünya yaşam açısından kısırdı ve fiziksel ve kimyasal koşullar çok farklıydı. Günümüzde, gezegenin herhangi bir yerinde, kendini kopyalayan yeni moleküllerin ortaya çıkması için ideal koşullar olsaydı, bunlar mevcut yaşam tarafından derhal parçalanırdı.

Bildiğimiz şey, mevcut tüm yaşam varlıklarının, yaşamın paylaşılan son evrensel ortak atasından (olarak da bilinir) soyundan geldiğidir. Luca). Eğer başka atalar varsa, geride hiçbir soy bırakmamışlardır. Önemli kanıtlar LUCA'nın varlığını desteklemektedir. Dünya üzerindeki tüm yaşam aynı genetik kodu, yani A, T, C ve G olarak bilinen DNA'daki nükleotitler ile proteinlerde kodladıkları amino asit arasındaki yazışmayı kullanır. Örneğin, üç nükleotid ATG'nin dizisi her zaman metionin amino asidine karşılık gelir.

Ancak teorik olarak, türler arasında daha fazla genetik kod varyantı olabilirdi. Ancak dünyadaki tüm yaşam, bazı soylarda birkaç küçük değişiklik dışında aynı kodu kullanır. Yiyecekleri metabolize etmek için kullanılanlar gibi biyokimyasal yollar da LUCA'nın varlığını destekler; birçok bağımsız yol farklı atalarda evrimleşmiş olabilir, ancak bazıları (şekerleri metabolize etmek için kullanılanlar gibi) tüm canlı organizmalar arasında paylaşılır. Aynı şekilde birbirinden farklı yüzlerce genin birbirinden farklı canlılarda bulunması ancak LUCA'dan kalıtımla açıklanabilir.

LUCA için en sevdiğim destek Hayat Ağacı'ndan geliyor. Bazıları anatomi, metabolizma veya genetik diziler kullanan bağımsız analizler, bir ağaç olarak temsil edilebilecek hiyerarşik bir ilişki modelini ortaya çıkardı. Bu, şempanzelerle dünyadaki diğer canlı organizmalardan daha fazla akraba olduğumuzu gösteriyor. Şempanzeler ve biz gorillerle ve birlikte orangutanlarla daha çok akrabayız, vb.

Salatanızdaki maruldan biyoaktif yoğurdunuzdaki bakterilere kadar herhangi bir rastgele organizmayı seçebilirsiniz ve eğer zamanda yeterince geriye giderseniz, gerçek bir canlıyı paylaşırsınız. ortak ata. Bu bir mecaz değil, bilimsel bir gerçektir.

Bilimin en akıllara durgunluk veren kavramlarından biri, Darwin'in canlı birliğidir. Bu metni okuyorsanız, milyarlarca yıl öncesine dayanan kesintisiz üreme olayları zinciri sayesinde buradasınız. Gezegenimizde veya başka bir yerde tekrar tekrar ortaya çıkan yaşamı düşünmek ne kadar heyecan vericiyse, gezegendeki tüm canlılarla akraba olduğumuzu bilmek daha da heyecan verici.Konuşma

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

Resim Kredi: Giovanni Cancemi / Shutterstock.com

Zaman Damgası:

Den fazla Tekillik Merkezi