From ZieloneBrygady

Biogeneza - Proces powstawania życia, koncepcja tłumacząca powstanie życia na Ziemi.

Od czasów starożytnych aż do XIX w. pochodzenie życia na Ziemi tłumaczono nadprzyrodzonym stworzeniem przedstawicieli wszystkich żyjących obecnie gatunków, bądź też sądzono, że najróżniejsze organizmy mogą powstawać samorzutnie z materii martwej, np. robaki z mułu, larwy much z zepsutego mięsa (samorództwo). Od połowy XIX w. problem znalazł się w centrum uwagi naukowców w związku z pojawieniem się teorii ewolucji, w myśl której organizmy dziś żyjące wywodzą się z form prostszych, a jednocześnie badania Pasteura wykluczyły możliwość samoistnego powstawania nawet tak prymitywnych organizmów, jak drobnoustroje. W związku z tym rozwinęły się trzy różne kierunki interpretacji biogenezy. Pierwszy traktował ten problem jako nierozwiązalny (poglądy Huxleya), drugi zakładał, że życie na Ziemi powstało z cząsteczek żywej materii, które przedostały się z innych planet lub z przestrzeni kosmicznej (np. teoria transpermii). Trzeci kierunek opiera się na teorii samorództwa w zmienionym pojęciu. Chociaż w warunkach panujących obecnie na Ziemi samorodne powstanie organizmów żywych nie jest możliwe, to jednak proces taki mógł zachodzić w pewnym określonym etapie dziejów Ziemi. Wiek Ziemi szacuje się na 5 mld lat, natomiast pośrednie dowody życia w postaci osadów pochodzenia organicznego znane są sprzed 3,8 mld lat, co pozwala przypuszczać, że okres biogenezy rozpoczął się 4 mld lat temu i mógł trwać ok. 1 mld lat. Opierając się na danych z dziedziny geofizyki możemy w przybliżeniu odtworzyć warunki jakie wówczas panowały na Ziemi, a więc przede wszystkim bardzo wysoka ( i stopniowo obniżająca się) temperatura oraz brak w atmosferze ziemskiej wolnego tlenu i ochronnej warstwy atmosfery, co pozwoliło na swobodne przenikanie nadfioletowego promieniowania słonecznego. W atmosferze były różne proste związki czterech podstawowych pierwiastków wchodzących obecnie w skład związków organicznych oraz metale. Mogły reagować z sobą pod wpływem działania energii, której źródłem było promieniowanie nadfioletowe i świetlne, wyładowania elektryczne. Sformułowano teorię, z których teoria Opariana zdobyła szerokie uznanie. Zakłada ona, że życie powstało w trzech etapach. W pierwszym etapie, w wysokiej temperaturze tworzyły się aminokwasy, w reakcjach pary wodnej, amoniaku i metanu. W drugim etapie, po oziębieniu się atmosfery i skropleniu pary wodnej, powstały pierwotne, ciepłe oceany, a wody ich były zasobne w proste związki organiczne. W wodach przebiegały dalsze reakcje prostych związków organicznych i następowało łączenie się aminokwasów w peptydy, a następnie cząsteczki białka. W trzecim etapie białka rozproszone w oceanach zaczęły się skupiać i wyodrębniać od reszty środowiska w postaci kropel (tzw. koacerwantów). Wychwytywały one substancje rozpuszczone w wodzie i tworzyły z nimi związki chemiczne, dzięki czemu zachodziły procesy syntezy i rozpadu, mogły powiększyć swą objętość lub rozdzielać się na mniejsze jednostki, a więc wykazywały pewne właściwości żywych organizmów. Koacerwanty były organizmami cudzożywnymi, gdyż pobierały gotowe substancje organiczne, które mogły działać także jako katalizatory, wzmagając szybkość reakcji chemicznych. Kiedy z biegiem czasu zasoby materii organicznej w oceanach uległy znacznemu wyczerpaniu, szansę na przetrwanie miały tylko te formy, które wykształciły sobie zdolność do samożywności, a więc przekształcania materii martwej w żywą przez fotosyntezę i chemosyntezę. Teoria Opariana zyskała poważne argumenty dowodowe dzięki doświadczeniom, w których udało się w warunkach sztucznych odtworzyć procesy biochemiczne, jakie prawdopodobnie zachodziły w czasie biogenezy (np. S.L. Miller działając wyładowaniami elektrycznymi na mieszaninę gazów, z jakich miała się składać pierwotnie atmosfera, uzyskał mieszaninę aminokwasów najczęściej występujących w białkach).


źródło: Krystyna Bonenberg (red.), Młodzieżowy leksykon ekologiczny, PKE, Kraków 1994