OPARINS THEORIE VOM URSPRUNG DES LEBENS: URSPRUNG, POSTULATE - BIOLOGIE - 2025

Die Theorie von Oparin, dem Ursprung des Lebens , auch bekannt als "Theorie der primitiven oder ursprünglichen Suppe", versucht zu erklären, wie das Leben auf der Erde unter Bedingungen entstand, die typisch für Millionen von Jahren waren, als sie zum ersten Mal auftauchten organische Moleküle.

Diese von Oparin aufgestellte Theorie ist eine der am meisten akzeptierten in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Es bleibt trotz der vielen Fortschritte in der modernen Wissenschaft gültig, da neue verwandte Entdeckungen es schaffen, es zu ergänzen und zu stärken.

Foto von Aleksandr Oparin (Quelle: Pavel Troshkin über Wikimedia Commons)

Oparin klassifizierte in seinen Schriften lebende (biotische) Organismen auf der Ebene der Organisation nicht lebender Materie (abiotisch). Er schlug daher vor, dass sich diese nicht lebende Materie zunehmend verändert und komplexer wird, bis sie die ersten lebenden Zellen bildet.

Oparins Theorie öffnete die Türen für die Entwicklung eines Zweigs der Biowissenschaften, der als "Synthetische Biologie" bekannt ist. Diese Wissenschaft versucht, die Umweltbedingungen wiederherzustellen, unter denen eine "primitive Suppe" die lebenden Organismen hervorgebracht hat, die heute auf der Erde leben.

Eine ähnliche Theorie wurde unabhängig vom Evolutionsbiologen John Haldane aufgestellt, der die frühen späten präkambrischen Gewässer, die hauptsächlich aus metallischen Elementen und Wasser bestanden, als "primitive Suppe" bezeichnete.

Ursprung der Theorie

Oparins Theorie wurde von Aleksandr Ivanovich Oparin vorgeschlagen, der 1894 in einer kleinen russischen Stadt namens Uglich geboren wurde. Oparin hatte schon in jungen Jahren eine Leidenschaft für Pflanzen und war mit Darwins Evolutionstheorien vertraut.

Er studierte Pflanzenphysiologie an der Universität Moskau, wo er Jahre später an den Lehrstühlen für Biochemie und Pflanzenphysiologie lehrte.

Während seines Studiums begann Oparin ernsthafte Bedenken hinsichtlich Mikroorganismen zu haben, die nur aus Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wasseratomen bestehen und sich organisieren können, um komplexe Prozesse wie die Photosynthese durchzuführen.

1923 veröffentlichte Oparin seine Experimente in einem Buch mit dem Titel "The Origin of Life". Dieses Buch enthält die Theorie, die zusammen mit den Beiträgen eines anderen Forschers der Zeit namens John Haldane zu erklären versucht, wie die Primordien des Lebens auf unserem Planeten entstanden sind.

Oparins Text erklärt mit einer sehr einfachen und didaktischen Sprache, wie die "Evolution" der organischen Materie vor der Entstehung des Planeten Erde begann. Es wird auch erklärt, wie organische Materie durch Sonneneinstrahlung, Vulkanausbrüche und elektrische Entladungen natürlichen Ursprungs gebildet wird.

Es ist wichtig hervorzuheben, dass Oparin die Theorie der spontanen Erzeugung inbrünstig ablehnte und seine Ideen zu Darwins Evolutionstheorie und Mendeleevs "abiogener" Ölsynthese unterstützte; Es wurde festgestellt, dass der Beginn des Lebens auf einer Art "chemischer Evolution" beruhte, die die Elemente der primitiven Erde zu komplexen Molekülen organisierte.

Postulate

Obwohl fast 100 Jahre vergangen sind, seit Oparin seine Theorie aufgestellt hat, ist sie bis heute gültig. Oparins versöhnlicher Ansatz, der so unterschiedliche Disziplinen wie Chemie, Astronomie, Physik und Biologie zusammenbringt, bietet vielen Wissenschaftlern einen rationalen Ansatz zur Erklärung der Entstehung des Lebens auf der Erde.

Oparin lokalisiert die Entstehung von Leben während der präkambrischen Zeit, in der eine stark reduzierende Atmosphäre herrschte, die reich an zwei der am häufigsten vorkommenden Elemente in lebenden Organismen ist: Kohlenstoff (in Form von Methan und Cyanogenen) und Stickstoff (in Form von Ammoniak).

Seine Theorie basierte hauptsächlich auf der Tatsache, dass die Energie von ultraviolettem Licht, Vulkanen und elektrischen Stürmen die Ausfällung von Wasser in gasförmiger Form verursachte, was zu starken Regenfällen führte, die andere Verbindungen wie Ammoniak ausfielen. , Methan, Stickstoff usw.

Starke Regenfälle trieben die ausgefällten Elemente in die Meere und schufen das, was Oparin eine "primitive Brühe" nannte. Diese Brühe diente als Bühne für eine Reihe chemischer Reaktionen, aus denen die ersten organischen Moleküle hervorgingen, die Aminosäuren ähnlich waren.

Diese kolloidalen "Aminosäure-ähnlichen" Moleküle und andere ähnlicher Art organisierten sich spontan, um Peptid-, Protein- und Lipid-ähnliche Strukturen zu bilden, die Oparin als Koazervate bezeichnete.

In der Folge wurden die Koazervate noch spezialisierter und bildeten Strukturen, die den heute bekannten lebenden Zellen sehr ähnlich waren.

Diese primitiven "Zellen" erlangten im Laufe der Zeit die Fähigkeit, einen primitiven Stoffwechsel zu entwickeln, indem sie chemische Verbindungen aus der Umwelt entnahmen, um ihnen Nahrung und Energie zu entziehen, um zu überleben und sich zu vermehren.

Natürliche Selektion in Koazervaten

Die von Oparin vorgeschlagenen Koazervate verwendeten, wie bereits erwähnt, kleine Moleküle aus der Umgebung für Nahrung und Energie. Laut Oparin wurden diese Moleküle von anderen größeren Molekülen assimiliert, die er "primitive Enzyme" der Koazervate nannte.

Der Erwerb eines Absorptions- und Assimilationsmechanismus innerhalb jedes Koazervats würde einen Vorteil gegenüber den anderen Koazervaten darstellen, daher würden die Koazervate mit einer besseren Assimilationskapazität schneller und effizienter wachsen.

Oparin stellte fest, dass es eine Wachstumsgrenze für die "erfolgreichsten" Koazervate an einem Punkt gab, an dem sie thermodynamisch instabil wurden. Folglich begannen die Koazervate, sich in kleinere Koazervate zu unterteilen oder "zu unterteilen".

Die Fähigkeit, große Koazervate in kleinere Koazervate zu unterteilen, würde die Menge an Koazervaten dieses Typs in der Mitte erhöhen. Diese Koazervate, die in größerer Anzahl oder Häufigkeit gefunden werden, könnten eine Art "selektiven Druck" auf andere ausgeübt haben und diejenigen begünstigen, die eine größere Fähigkeit zum "Teilen" oder Segmentieren haben.

Ein weiteres Merkmal der Koazervate, das eine Art „natürliche Selektion“ auf die anderen hätte ausüben können, war möglicherweise die Fähigkeit, einen Energiemetaboliten aus der Nahrung zu synthetisieren, die aus der primitiven Brühe gewonnen wurde, in der sie „gewachsen“ waren.

Daher haben wahrscheinlich nur Koazervate überlebt, die in der Lage sind, Umweltverbindungen zu metabolisieren und ihre eigenen Lebensmittel und Reservenergien zu produzieren.

Aktualität der Theorie

Darwins Theorie der natürlichen Selektion war für Oparin entscheidend, um "Konkurrenz" und "Prävalenz" unter Koazervaten zu verstehen. Noch Jahre später, mit der Entdeckung von Genen und Erbmaterial, schrieb Oparin diesen Molekülen die Verantwortung für einen großen Teil der Replikation von Koazervaten zu.

Gegenwärtig widmen sich viele Biologen der Wiederherstellung der primitiven Bedingungen der Erde, aus denen die von Oparin vorgeschlagenen Koazervate hervorgegangen sind.

Eines der bekanntesten Experimente dieser Art war das von Stanley Miller und Harold Urey, die experimentell die "Abiogenese" von Aminosäuren wie Glycin (Glycintyp) verifizierten.

Verschiedene auf synthetische Biologie spezialisierte Wissenschaftler führen Experimente durch, um die Organisation des Lebens künstlich zu erreichen, basieren jedoch auf anderen Verbindungen als Kohlenstoff, was darauf hindeutet, dass dieses "Leben" die Art von Leben sein könnte, die wir auf anderen Planeten finden.

Themen von Interesse

Theorien über den Ursprung des Lebens.

Chemosynthetische Theorie.

Kreationismus.

Panspermia.

Theorie der spontanen Erzeugung.

Verweise

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