Chemosynthetische Theorie Die Entstehung des Lebens auf der Erde

Die Chemosynthesetheorie, auch bekannt als biosynthetische Theorie oder physikochemische Theorie des Ursprungs des Lebens, basiert auf der Hypothese, dass das Leben auf unserem Planeten aus der Gruppierung (Synthese) von sehr primitiven Molekülen am Ursprung der Zeit entstand und das war bis zur Bildung der ersten Zellen komplexer werden.

Diese Theorie wurde fast zur gleichen Zeit entwickelt - zwischen 1924 und 1928 - aber getrennt von den Wissenschaftlern Alexander I. Oparin (russischer Biochemiker) und John B.S. Haldane (englischer Biologe), bestätigt die Theorie des Urknalls und besiegt die Theorie der spontanen Generation, eine Überzeugung, die seit der Antike vorherrschte.

Unter den Beiträgen zu den Arbeiten dieser beiden Wissenschaftler sticht die Teilnahme des mexikanischen Apothekers Alfonso Luis Herrera hervor, der Studien über die Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde durchgeführt hat und der als Schöpfer der Plasmogenese gilt, einer Wissenschaft, die studiere den Ursprung des Protoplasmas, also den Ursprung des Lebens.

Seine Studien wurden im Ausland veröffentlicht und dienten Oparin und Haldane als Grundlage für die Entwicklung ihrer Theorie, die auch von geologischen, paläontologischen und biochemischen Studien beeinflusst wurde.

Gegenwärtig wird die Chemosynthesetheorie von Wissenschaftlern am meisten akzeptiert. Es erklärt den Ursprung des Lebens aus der chemischen Evolution und den physikalischen Phänomenen der Materie.

Die chemosynthetische Theorie: Wie ist das Leben auf der Erde entstanden?

Nach der Urknalltheorie entstand die Erde vor etwa 5.000 Millionen Jahren aus einer Wolke aus Wasserstoffgas. Gleichzeitig entstanden die Sonne und die anderen Planeten des Sonnensystems.

Zuerst war die Temperatur der Erde extrem hoch, aber nach und nach kühlte es ab und die primitiven Ozeane begannen sich zu bilden.

Zu dieser Zeit war die Atmosphäre sehr unterschiedlich von der aktuellen. Überwiegend Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserstoff.

Anders als in unseren Tagen gab es in dieser Anfangsphase keine Ozonschicht, so dass alle Arten von Strahlung die Oberfläche der Erde erreichten, einschließlich ultravioletter und infraroter Strahlung.

Darüber hinaus wurde viel Energie durch ständige Vulkanausbrüche, Blitz und Blitze erzeugt.

Unter diesem Szenario ist es sehr wahrscheinlich, dass die ersten organischen Verbindungen in diesen primitiven Ozeanen, unter denen sich Kohlenhydrate, Lipide und einige Aminosäuren befanden, immer wieder neu gebildet und zerstört wurden, bis sie schließlich eine gewisse Stabilität entwickelten.

Diese Substanzen wurden über Jahrmillionen chemisch miteinander verbunden und bildeten immer komplexere Substanzen, die durch eine Membran begrenzt waren.

Zu diesen Substanzen nannte Oparin sie Protobionten. Seine Existenz dauerte Millionen von Jahren und im Laufe der Zeit erworbene Eigenschaften von Lebewesen, die Funktionen wie Ernährung und Ausscheidung durchführen. Sie begannen sich auch zu reproduzieren, was das Auftreten der Nukleinsäuren, die die genetische Information tragen, implizierte.

Evolutiv gingen die Protobionten den ersten einfachen und einfachen Zellen voraus, die Tausende von Jahren später entstanden. Es wird angenommen, dass die ersten Lebewesen, die auf der Erde erschienen, Bakterien sehr ähnlich waren.

Diese extrem einfachen ursprünglichen Wesen entwickelten sich und wurden komplexer, bis sie mehrzellige Organismen wurden.

Der Beitrag von Miller und Urey

Im Jahr 1953 versuchten die amerikanischen Chemiker Stanley L. Miller und Harold Clayton Urey in einem Labor die von Oparin und Haldane in ihrer Theorie vorgeschlagenen Bedingungen zu reproduzieren. Miller und Urey schufen einen Apparat, in dem sie die Bedingungen der primitiven Erde reproduzierten, die von der chemosynthetischen Theorie gestellt wurden.

Die Vorrichtung bestand aus mehreren miteinander verbundenen Behältern. Um die Bedingungen der Uratmosphäre der Erde nachzubilden, platzierten diese Wissenschaftler in den Containern zwei Elektroden, Wasser, Methan, Ammoniak und Wasserstoff.

Durch die Elektroden erzeugten sie elektrische Schocks, die dazu führten, dass Funken fliegen, ähnlich wie bei einem Blitz.

Das Wasser, das die primitiven Ozeane simulierte, wurde zum Siedepunkt gebracht. Es führte eine Vielzahl von anorganischen Molekülen ein, aus denen einfache und einfache Lebewesen gebildet werden sollten.

Das Experiment dauerte mehrere Wochen, an deren Ende die Wissenschaftler feststellten, dass sich einige Substanzen im Wasser und in den Wänden der Behälter angesammelt hatten.

Bei der Analyse stellten Miller und Urey fest, dass es sich um mehrere organische Verbindungen handelte, darunter vier verschiedene Aminosäuren, die an der Bildung von Proteinen beteiligt sind.

Mit ihrem Experiment konnten die amerikanischen Wissenschaftler nachweisen, dass organische Verbindungen aus den anorganischen Verbindungen gebildet wurden.

Auf diese Weise eröffneten sie den Weg, um zu zeigen, dass die von Oparin und Haldane vorgeschlagene vorbiologische Evolution möglich war.

Seitdem wurden ähnliche Experimente wie bei Miller und Urey durchgeführt, wobei jedoch die Mengen und Arten der Gase variiert wurden. In einigen Experimenten wurden auch verschiedene Energiequellen wie Infrarot und Ultraviolett verwendet.

Die meisten dieser Experimente erzielten eine große Vielfalt an organischen Verbindungen, die Teil von Lebewesen sind.

Auf diese Weise wurde die Chemosynthesetheorie teilweise bewiesen.

Einschränkungen für die Überprüfung

Die Experimente, die durchgeführt wurden, um die Chemosynthesetheorie zu überprüfen, konnten zeigen, dass es möglich ist, dass Opinin und Haldane den Ursprung des Lebens erklärt haben. Die Tatsache, dass dies über Milliarden von Jahren geschah, kann jedoch nicht ignoriert werden.

Aufgrund dieser langen Zeitspanne, die den Prozess der Entstehung des Lebens auf der Erde umfasst, ist es unmöglich, sie in ihren Laboratorien in ihrer Gesamtheit und in ihrer Treue zu reproduzieren.

Das Hindernis der Zeit hat Wissenschaftler auf eine schwierige Stufe gebracht, weil es nie möglich sein wird, genau zu wissen, wie die ersten Organismen, die den Planeten bewohnten, gebildet wurden.

Trotz dieses Nachteils hat die Chemosynthese-Theorie erlaubt, ein Bild zu zeichnen, das der Entstehung des Lebens auf der Erde sehr nahe kommt.

Themen von Interesse

Theorien des Ursprungs des Lebens.

Kreationismus

Panspermie

Oparin-Haldane-Theorie.

Theorie der spontanen Generierung.

Referenzen

1. Paula Andrea Giraldo. Chemosynthetische Theorie des Ursprungs des Lebens. Wiederhergestellt von es.calameo.com.
2. Physikalisch-chemische Theorie des Ursprungs des Lebens. Wiederhergestellt von academia.edu.