¿Cuáles son las ideas principales sobre el origen de la vida primitiva en la Tierra? ¿Cuál es tu opinión sobre este tema?

Ha habido durante mucho tiempo dos líneas diferentes de comprensión sobre el origen de la vida: el idealismo y el materialismo. La visión idealista incluye dos explicaciones diferentes: la vida es creada por Dios (como Dios) y la vida es la expresión del poder espiritual que trasciende la existencia material. Según este punto de vista, el origen de la vida es una cuestión que no necesita ser planteada ni estudiada. El punto de vista básico del materialismo es que la vida no es un fenómeno que existió originalmente en el mundo material y seguirá existiendo así para siempre. La vida tiene un proceso de surgimiento y desarrollo, y este proceso tiene sus propias leyes y puede ser reconocido por las personas. Esta sección analiza el origen de la vida desde un punto de vista materialista, incluidas las siguientes partes.

Creacionismo”----La vida fue creada por Dios. La Biblia detalla la historia de la creación de varias criaturas por parte de Dios y finalmente la creación del hombre.

“Teoría espontánea” de la naturaleza. En la antigua China, Egipto y Grecia, había dichos como "la hierba podrida se convierte en luciérnagas", "la carne podrida da origen a gusanos" y "el limo da a luz a ratas". Se cree que los seres vivos emergen naturalmente del agua. entorno no biológico.

"Teoría de los cosmozoos": cree que la vida en la Tierra proviene de otros planetas del universo. Sin embargo, todavía nos encontramos con el problema de cómo se originó la vida en el espacio extraterrestre.

< Se puede decir que desde los inicios de la historia humana, la comprensión del origen de la vida ha recorrido un largo y arduo camino en el debate entre materialismo e idealismo, y continúa hasta nuestros días, en rigor, en la antigüedad. Era imposible explorar verdaderamente el origen de la vida debido a las limitaciones del conocimiento en ese momento. Por lo tanto, todas las discusiones en esta área solo podían limitarse a las categorías de conceptos y filosofía. Las personas con una visión materialista alguna vez propusieron lo que las generaciones posteriores llamaron la "teoría de la autogénesis". Creían que la vida surge naturalmente de sustancias no vivas. Por ejemplo, los antiguos chinos creían que "la hierba podrida produce luciérnagas"; y las anguilas son producidas por el cieno del río Nilo expuesto a la luz solar; Aristóteles (Aristóteles, 384-322 a.C.) dijo que las tenias se derivan de la carroña y los excrementos, mientras que los cangrejos, los peces, las ranas y las salamandras se obtienen en el siglo XVII. El holandés J. van Helmont también demostró con "experimentos" que, después de meter granos y camisas viejas en botellas y dejarlas en un lugar oscuro, en 21 días nacerían personas que, según la "teoría de la autogénesis", nacerían. Tienen una visión idealista y creen que todos los seres vivos son creados por Dios o diseñados por seres superinteligentes. Esta visión dominó la larga Edad Media en Occidente y fue un ejemplo típico. Esta visión se expresa en la doctrina cristiana. (Antiguo Testamento) cuenta la historia de Dios creando todas las cosas en el mundo, incluyendo la tierra, los océanos, los hombres, las mujeres, los animales y las plantas, en seis días

Desde el siglo XVI, comenzando por la anatomía. Poco a poco se ha establecido un sistema sistemático de ciencias de la vida. Algunos científicos han intentado utilizar métodos experimentales para demostrar que los seres vivos pueden "autogenerarse" a partir de sustancias no vivas, pero han sido negados. El más famoso de ellos es el "cisne". "Experimento de botella con cuello" (1864) realizado por el microbiólogo francés Louis Pasteur (1822-1895) en el siglo XIX. Puso caldo en un tubo curvo largo y delgado. La botella que está conectada al mundo exterior se hierve para matar todos los microorganismos en él, y luego se enfría y se deja reposar. Como resultado, no se reproducen más microorganismos en la botella. Por el contrario, si el tubo curvado se retira de la conexión con la botella después del calentamiento, las bacterias se dispersarán rápidamente. multiplicarse en la botella. La explicación de este experimento es que los microorganismos de la botella solo pueden ingresar mediante aire externo, y el efecto de "precipitación" del tubo curvo impide la entrada de esporas celulares, impidiendo así la entrada de esporas. contaminación microbiana. De ahí la gente adquirió el concepto de que la vida sólo puede surgir de la vida. Entonces, ¿de dónde surgió la primera vida en la Tierra? No fue hasta el siglo XX que la discusión sobre este tema entró gradualmente en una etapa sustantiva.

1. La hipótesis de Oparin

En 1924, el biólogo soviético A.I. Oparin publicó el libro "El origen de la vida". Utilizó gelatina (proteína) y experimentos de mezcla árabe con pegamento (sustancias azucaradas). ) propuso la hipótesis de que la vida se originó a partir de coacerados formados por la agregación de proteínas primitivas.

Él y el posterior genetista británico T.B.S Haldane (1929) propusieron además que la vida temprana en la Tierra se originó a partir de condiciones iniciales "leves" en la superficie. Sin embargo, esta idea inspiró a la gente a pensar si las proteínas y otras sustancias básicas que componen la vida son. Es posible producirse primero a través de formas no vivas y luego entrar en la construcción de sistemas vivos.

2. El experimento de Miller y el descubrimiento de los meteoritos

En 1953, el biólogo estadounidense S. Miller utilizó meteoritos llenos de metano, amoníaco y Un dispositivo sellado de nitrógeno y agua utiliza calefacción y Descarga eléctrica para simular las condiciones ambientales de la tierra primitiva. Después de una semana de procesamiento en ciclo continuo, se descubrieron una variedad de aminoácidos (como glicina, alanina, ácido aspártico) y ácidos orgánicos (como ácido acético, ácido láctico). ) y se fabrican urea. Posteriormente, se utilizó el mismo método para obtener diversas macromoléculas biológicas importantes como purinas, pirimidinas, ribonucleótidos, desoxirribonucleótidos y ácidos grasos. Luego, en septiembre de 1959, se descubrió una variedad de aminoácidos y ácidos orgánicos en un meteorito carbonoso que cayó en Australia. Dado que la conformación de estos aminoácidos existe en una forma mixta de tipo D y tipo L, indica que sí. no provienen de la superficie de la tierra (la configuración racémica de los aminoácidos en la vida en la tierra es toda forma L). Estos descubrimientos conmocionaron a todos los círculos biológicos y científicos de la época. La gente comenzó a darse cuenta de que las sustancias vivas primitivas podían producirse en condiciones naturales no vivas, y dedujeron que la vida primitiva podía producirse sobre esta base.

3. Evolución física, evolución química y evolución biológica

En el siglo XX, con el progreso de las ciencias naturales, la gente gradualmente situó el surgimiento de la vida y los fenómenos de la vida en el panorama histórico general. desarrollo del universo. Examinémoslo en segundo plano. La opinión popular actual es que el universo que observamos nació con el Big Bang hace 15 mil millones de años. Desde entonces, desde una perspectiva microscópica a macroscópica, el universo entero ha experimentado sucesivamente las etapas de desarrollo de la evolución física y la evolución química, es decir, la forma de la materia ha realizado la evolución paso a paso de la física de altas energías (como como estratones, partículas elementales, núcleos, átomos) y evolucionaron a partir de varios El proceso de generación de varios elementos (como hidrógeno, oxígeno, carbono), pequeñas moléculas interestelares (como agua, hidrógeno, metano), pequeñas moléculas biológicas (como amino ácidos, pirimidinas, purinas) hasta macromoléculas biológicas (como polipéptidos, ADN). Durante la expansión del universo, los tipos de moléculas biológicas pequeñas y grandes pueden aumentar dramáticamente bajo ciertas condiciones, porque este proceso está directamente relacionado con la cantidad de información procesable que transporta el sistema. Sobre esta base, el desarrollo del universo ha entrado en la etapa de evolución de la vida. Aunque aún es necesario estudiar en profundidad los métodos de evolución y las vías de diversas sustancias en la evolución química, especialmente las macromoléculas biológicas. Sin embargo, la confirmación de que los componentes materiales básicos que constituyen la vida pueden aparecer independientemente de la existencia preexistente de sistemas vivos, y la propuesta de la idea de que la vida es la continuación de la evolución de estos materiales, son sin duda avances importantes en la comprensión humana del origen de la vida.

1. Teoría del origen de las proteínas y teoría de la vida sobre el origen de los ácidos nucleicos

(1) Teoría del origen de las proteínas

En la década de 1960, el estadounidense S.W. Básicamente heredó la línea de Obalin y enfatizó el papel clave de las proteínas en el origen de la vida. Mezclaron polvos de aminoácidos secos y los calentaron en agua para formar "proteinoides", que consideraban un modelo de protocélulas. Esta hipótesis se conoce como teoría de microshere. Este tipo de "protocélula" simulada en el laboratorio tiene un límite de membrana, puede intercambiar materiales con el mundo exterior, aumentar de tamaño (crecimiento) y puede brotar y dividirse (reproducirse), reflejando ciertas características de la vida. En la década de 1990, el biólogo chino Zhao Yufen descubrió que después de la fosforilación de los aminoácidos, las propiedades moleculares se vuelven extremadamente activas y pueden autopolimerizarse en péptidos, ésteres y otras reacciones bioquímicas. Este descubrimiento es sin duda beneficioso para la teoría de la vida sobre el origen de las proteínas.

(2) Teoría del origen del ácido nucleico

Ya en la década de 1920, el genetista H.S. Muller propuso la "teoría del gen desnudo", que cree que la aparición de la vida debería comenzar a partir de los genes. En la década de 1980, T. Cech de Estados Unidos estudió protozoos y descubrió que el intrón separado de la molécula precursora de ARNr de Tetrahymena tiene actividad enzimática, que puede polimerizar nucleótidos monoméricos para formar polinucleótidos. Los polinucleótidos pueden procesarse en fragmentos de diferentes longitudes. mientras que el propio polinucleótido permanece sin cambios.

El descubrimiento de la actividad de la RNasa y las condiciones superiores de que el ARN pueda servir como plantilla para la síntesis de ADN han llevado a la gente a pensar en la posibilidad del origen de la vida en el ARN. Esta hipótesis supone que la existencia de la actividad RNasa inició el surgimiento de sistemas de vida primitivos basados ​​en ácidos nucleicos, y que el ARN estableció el sistema de ADN mediante la transcripción inversa. Posteriormente, la intervención de proteínas aceleró el desarrollo de este sistema. Sistema de vida ADN-RAN-proteína.

2. El auge de la teoría de sistemas y el nuevo pensamiento sobre el origen del orden de la vida.

En la década de 1940, el biólogo austriaco L.V Beretalanffy (1901-1971) propuso que la vida es un sistema ordenado que es holístico, dinámico y abierto, abriendo así una nueva era de la teoría de sistemas. En las últimas décadas, la teoría de sistemas se ha desarrollado rápidamente, incluido el descubrimiento del fenómeno de autoorganización ordenada de los sistemas disipativos por parte del físico belga I. Prigogine (1917-), el matemático francés R. Thom (1923-) publicó el análisis cinético de la morfogénesis de la vida basado en la teoría de la catástrofe, el científico alemán H. Haken (1927-) propuso la teoría de la sinergia, el físico-químico alemán M. Eigen (1929-) el superciclo El establecimiento de la teoría, el descubrimiento del orden en el caos del meteorólogo estadounidense E. Lorenz (1963), y la creación de la geometría fractal del matemático francés Mondelbrot (década de 1970).

Bajo la guía del pensamiento y la teoría sistémica, en 1984, el erudito austriaco Schuster, que descubrió el fenómeno de la síntesis de ADN mediada por silicatos, propuso una transición gradual de la evolución química al modelo de evolución biológica, tratando de descomponerlo. el proceso dinámico desde pequeñas moléculas biológicas hasta la aparición final de la célula en seis transiciones de secuencia.

La gente ha sostenido durante mucho tiempo el concepto de una sola rama de la evolución, es decir, las células más primitivas deben aparecer en un entorno muy suave y superior. El nacimiento de las células se establece según el siguiente programa, es decir. es decir, primero aparecieron las células procarióticas heterótrofas, y luego aparecieron las células autótrofas y eucariotas mediante el avance de la utilización de la energía celular y la fusión y formación de las células (nacimiento). Ahora parece que esta opinión debería revisarse.

1. Nueva comprensión del entorno en el que nacen las células

Los resultados de la exploración de la vida temprana en la Tierra en los últimos años han superado con creces las expectativas de la gente. Los fósiles encontrados en Australia y Sudáfrica indican que las células aparecieron hace al menos 3.500 millones de años. Entonces, la aparición y evolución de la vida celular sólo puede retroceder a una era histórica anterior que estuvo casi sincronizada con la formación de la corteza terrestre (hace entre 3.800 y 4.000 millones de años). Esto demuestra que las condiciones para el nacimiento de la vida en la Tierra nunca serán tan suaves como imaginaron O'Barin y Haldane, y no será un ambiente de "piscina cálida". En los últimos años, los resultados de las investigaciones sobre la vida en ambientes extremos de la Tierra también han superado las expectativas de la gente. El descubrimiento de la existencia de algunos organismos en ambientes extremos sugiere fuertemente que no es inconcebible que las primeras células nacieran en condiciones difíciles. Sin embargo, a juzgar por la edad de los fósiles y el análisis de las condiciones geológicas de esa época, la idea de que que las primeras células nacieran en "piscinas cálidas" es realmente inverosímil.

2. La posibilidad de un polimorfismo celular temprano

La investigación de los últimos años no sólo ha superado la comprensión tradicional de las condiciones para el nacimiento de las células, sino que también ha superado las expectativas de muchos biólogos. Se descubrió que el registro geológico de la fotosíntesis y los fotoautótrofos (la presencia de estromatolitos y el análisis de isótopos de carbono y azufre) se remonta a hace 3.500 millones de años, o incluso antes. Los estudios comparativos de la evolución molecular también han llegado a conclusiones similares: muchos organismos no fotoautótrofos pueden haberse originado a partir de organismos fotoautótrofos (Fox, 1980). Diversas evidencias de geología, paleontología y biología molecular muestran que los organismos fotoautótrofos, quimioautótrofos y heterótrofos se originaron aproximadamente al mismo tiempo en el Eón Arcaico temprano (Zhang Yun, 1998). Esto permitirá revisar completamente el modelo de pensamiento que se deduce únicamente de la comparación de complejidad de que los fotoautótrofos deberían aparecer mucho más tarde que los quimioautótrofos y heterótrofos, desafiando el concepto tradicional de evolución jerárquica de organismos de una sola rama.

Además de la vida en la Tierra, la exploración de vida que existe o ha existido en cuerpos celestes extraterrestres ya no es hoy una cuestión de ciencia ficción. En 1996, se informó que un meteorito de Marte podría contener células fosilizadas (Mckay et al.).

El 4 de diciembre del mismo año, Estados Unidos lanzó el "Mars Pathfinder" y continúa la investigación sobre la sonda a Marte. Si alguien hoy en día conjetura que alguna vez existió vida en Marte, que fue interrumpida por alguna razón, o que la vida todavía existe en ciertos entornos de Marte hasta el día de hoy, tal suposición no debe considerarse una fantasía. Actualmente, muchas personas se han ofrecido como voluntarias para sumarse a la búsqueda de información inteligente del universo. Al mismo tiempo, la gente también piensa en la posibilidad de que sustancias de vida primitivas e incluso formas de vida primitivas se produjeron en otros entornos cósmicos, fueron capturadas por la Tierra y luego se desarrollaron hasta convertirse en vida en la Tierra actual, es decir, el origen extraterrestre de vida en la tierra. La gente se centra en el análisis del polvo cósmico y el material cometario o en la composición de los cuerpos celestes que irrumpen en la Tierra. Por ejemplo, los investigadores de la región de Tunguska en Siberia, Rusia, en 1908, fueron el lugar de una gran explosión que pudo haber sido. causada por el bombardeo de objetos extraterrestres, se encontró que había residuos de amoníaco y otras sustancias. Al mismo tiempo, la gente también hace todo lo posible, incluido el uso de sistemas de lanzamiento y aviones, para transmitir información sobre la existencia de vida en la Tierra