Când și cum au apărut primele forme de viață pe Pământ. Teoria oamenilor de știință schimbă tot ce știam

Pământul nu a avut viață dintotdeauna. Indiferent care a fost procesul, treptat sau rapid, transformarea chimiei și biochimiei pe planeta noastră reprezintă una dintre cele mai interesante și uimitoare evoluții din universul cunoscut omului. Acest lucru este atât de rar încât, până în acest moment, nu există absolut nicio dovadă a unei alte forme de viață oriunde în cosmos. Așadar, cum și când au apărut primele forme de viață pe Pământ?

Cum au luat naștere primele forme de viață

Pentru a înțelege ce s-a întâmplat mai exact, trebuie să luăm în calcul cercetarea de ultimă oră în astronomie, biologie, chimie și geologie. Într-un studiu recent, cercetătorii propun că ar putea fi nevoie de întreaga planetă pentru a ridica o moleculă autoreplicabilă, implicând o interacțiune complexă a meteoriților bogați în hidrogen, activitate vulcanică, iazuri calde și un precursor puțin probabil pentru viață: cianura de hidrogen.

Pământul s-a format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, dar a suferit imediat nenumărate coliziuni, inclusiv una suficient de mare pentru a rupe o bucată din planeta noastră și a crea Luna. În cele din urmă, lucrurile s-au așezat suficient pentru ca viața să apară, cândva între 4,5 miliarde și 3,7 miliarde de ani în urmă.

Știri din lume

10 locuri din Maramureș pe care trebuie să le vizitezi. Localnicii își respectă, cu sfințenie,...

Știri din lume

ȘOC! Dana Budeanu, aproape GOALĂ! Fusta e prea scurtă, s-a văzut TOT!

Acele forme de viață timpurii erau aproape sigur foarte diferite de cele moderne. Asta pentru că formele de viață moderne necesită trei macromolecule: ADN, ARN și proteine. Aproximativ, ADN-ul nostru stochează informații, ARN-ul transmite acele informații pentru a produce proteine, iar proteinele fac cea mai mare parte a muncii de a menține viața în viață, inclusiv replicarea ADN-ului.

Acest sistem este atât de interconectat încât este puțin probabil ca totul să apară odată în forma sa modernă. Dar viața primitivă mai avea nevoie pentru a îndeplini funcțiile de bază ale vieții de stocarea informațiilor, replicarea și catalizarea altor reacții chimice. Este posibil ca ARN-ul singur să fie capabil să le facă pe toate trei, dar cu siguranță nu la fel de eficient precum combinația ADN-ARN-proteină pe care o avem astăzi, dar reprezintă un punct de plecare plauzibil pentru viață.

Dacă ARN-ul poate începe ca o formă primitivă de viață, atunci evoluția darwiniană poate prelua, permițând să apară procese biochimice mai complexe și mai eficiente. Așa că, poate, pentru a sparge originile vieții pe Pământ, avem nevoie doar de mult ARN-ul auto-replicator. Dar de unde provine ARN-ul cu auto-replicare?

În noul studiu, cercetătorii au dezvoltat un model complex al Pământului timpuriu:  Ciocnirea masivă care a creat Luna tocmai s-a întâmplat. Suprafața Pământului s-a răcit în urma consecințelor, oceanele abia începând să se formeze și continentele începând să apară. Era încă un loc destul de urât.

Cianura de hidrogen ar putea fi gazul mortal care a dat naștere vieții

Meteoriții rămași de la formarea sistemului solar au aterizat în mod constant tânărul Pământ, iar vulcanii activi au acoperit fața planetei. Acele impacturi de meteoriți, oricât de urâte au fost, au furnizat un element crucial: hidrogenul. Hidrogenul este cel mai ușor element, așa că nu rămâne mult timp decât dacă este legat de alte molecule.

Dar, pe măsură ce meteoriții transportau rezerve proaspete de hidrogen în atmosfera Pământului, acei vulcani aruncau cantități uriașe de dioxid de carbon. De asemenea, oceanele erau mult mai calde decât sunt astăzi și se evaporau în mod constant în atmosferă. În cele din urmă, din orificiile de ventilație submarine curgea metan.

Pe măsură ce toate acele molecule s-au acumulat în atmosferă, fulgerele și radiațiile ultraviolete de la soare au furnizat energia necesară pentru a mișca puțin lucrurile. În acest caz, acele surse au furnizat energia necesară pentru a forma… cianura de hidrogen. Gazul otrăvitor care poate semnifica moarte sigură pentru viața modernă ar fi putut fi cea mai importantă moleculă în dezvoltarea aceleiași vieți.

Proprietatea cheie a cianurii de hidrogen este că reacţionează cu ea însăşi. Și pentru că viața poate fi considerată o versiune foarte complexă a substanțelor chimice care interacționează cu ele însele, cianura de hidrogen pare un punct de plecare intrigant. De asemenea, cianura de hidrogen reacționează cu alte molecule, cum ar fi formaldehida, pentru a produce alte biomolecule interesante. Acele biomolecule, la rândul lor, sunt blocurile de bază ale nucleobazelor, ribozei și nucleotidelor, care apoi formează ARN.

În munca lor, cercetătorii au descoperit că cianura de hidrogen poate ploua din atmosferă în mici iazuri calde, unde compusul își începe dansul molecular cu alte molecule care apar în mod natural. Ei au descoperit că, în timpul unei perioade de 100 de milioane de ani în urmă cu aproximativ 4,4 miliarde de ani, cantitatea de cianură de hidrogen care ploua în iazuri a fost suficientă pentru a crea concentrații mari de adenină, una dintre componentele ARN-ului.