ทฤษฎีเคมีสังเคราะห์: การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก - วิทยาศาสตร์ - 2026

ทฤษฎี chemosyntheticยังเป็นที่รู้จักทฤษฎีชีวสังเคราะห์หรือทฤษฎีทางเคมีกายภาพของต้นกำเนิดของชีวิตมีพื้นฐานอยู่บนสมมติฐานที่ว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรามาจากการจัดกลุ่ม (สังเคราะห์) ของโมเลกุลดั้งเดิมมากที่จุดกำเนิดของเวลา และนั่นก็ซับซ้อนขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งเซลล์แรกเกิดขึ้น

ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาเกือบในเวลาเดียวกัน - ระหว่างปี 1924 และ 1928- แต่แยกกันโดยนักวิทยาศาสตร์ Alexander I. Oparin (นักชีวเคมีชาวรัสเซีย) และ John BS Haldane (นักชีววิทยาชาวอังกฤษ) ยืนยันทฤษฎี Big Bang และคว่ำทฤษฎีของ การสร้างตามธรรมชาติซึ่งเป็นความเชื่อที่แพร่หลายมาตั้งแต่สมัยโบราณ

ในบรรดาการมีส่วนร่วมในการทำงานของนักวิทยาศาสตร์สองคนนี้การมีส่วนร่วมของ Alfonso Luis Herrera เภสัชกรชาวเม็กซิกันที่โดดเด่นซึ่งทำการศึกษาเกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกและผู้ที่ถือว่าเป็นผู้สร้างพลาสโมจีนีซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่ ศึกษาต้นกำเนิดของโปรโตพลาสซึมนั่นคือต้นกำเนิดของชีวิต

การศึกษาของเขาได้รับการตีพิมพ์ในต่างประเทศและเป็นพื้นฐานสำหรับ Oparin และ Haldane ในการพัฒนาทฤษฎีของพวกเขาซึ่งได้รับการบำรุงจากการศึกษาทางธรณีวิทยาบรรพชีวินวิทยาและชีวเคมี

ในปัจจุบันทฤษฎีเคมีสังเคราะห์เป็นที่ยอมรับมากที่สุดจากนักวิทยาศาสตร์ ในนั้นต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตอธิบายได้จากวิวัฒนาการทางเคมีและปรากฏการณ์ทางกายภาพของสสาร

ทฤษฎีเคมีสังเคราะห์: ชีวิตเกิดขึ้นบนโลกได้อย่างไร?

ตามทฤษฎีบิ๊กแบงโลกเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 5 พันล้านปีก่อนจากเมฆก๊าซไฮโดรเจน ในขณะเดียวกันดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ในระบบสุริยะก็กำเนิดขึ้น

ในตอนแรกอุณหภูมิของโลกสูงมาก แต่ก็เย็นลงทีละนิดและมหาสมุทรดั้งเดิมเริ่มก่อตัวขึ้น

ในตอนนั้นบรรยากาศแตกต่างจากวันนี้มาก ไอน้ำมีเธนแอมโมเนียคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนมีอำนาจเหนือกว่า

ไม่เหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นในสมัยของเราในระยะเริ่มต้นนั้นไม่มีชั้นโอโซนดังนั้นรังสีทุกชนิดจึงมาถึงพื้นผิวโลกรวมทั้งรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด

นอกจากนี้ยังมีพลังงานมากมายที่เกิดจากการปะทุของภูเขาไฟฟ้าผ่าและฟ้าผ่าอย่างต่อเนื่อง

สารประกอบอินทรีย์ตัวแรก

ภายใต้สถานการณ์นี้เป็นไปได้มากว่าสารประกอบอินทรีย์กลุ่มแรกในมหาสมุทรดั้งเดิมเหล่านี้ซึ่ง ได้แก่ คาร์โบไฮเดรตลิพิดและกรดอะมิโนบางชนิดได้ถูกสร้างขึ้นและถูกทำลายซ้ำแล้วซ้ำเล่าจนกระทั่งในที่สุดพวกเขาก็พบว่ามีความเสถียรในการพัฒนา

ในช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมาสารเหล่านี้รวมตัวกันทางเคมีทำให้เกิดสารที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งถูกคั่นด้วยเมมเบรน

Protobionts

Oparin เรียกสารเหล่านี้ว่า protobionts การดำรงอยู่ของพวกมันกินเวลานานหลายล้านปีและเมื่อเวลาผ่านไปพวกมันก็ได้รับลักษณะของสิ่งมีชีวิตโดยทำหน้าที่ต่างๆเช่นโภชนาการและการขับถ่าย พวกเขายังเริ่มสืบพันธุ์ซึ่งแสดงถึงลักษณะของกรดนิวคลีอิกที่มีข้อมูลทางพันธุกรรม

ตามวิวัฒนาการแล้ว protobionts นำหน้าเซลล์แรกที่เรียบง่ายและตรงไปตรงมาซึ่งเกิดขึ้นในอีกหลายพันปีต่อมา เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่ปรากฏบนโลกนั้นคล้ายคลึงกับแบคทีเรียมาก

สิ่งมีชีวิตแรกเริ่มที่เรียบง่ายอย่างยิ่งเหล่านี้พัฒนาและซับซ้อนมากขึ้นจนกลายเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

ผลงานของมิลเลอร์และอูเรย์

ในปีพ. ศ. 2496 นักเคมีชาวอเมริกัน Stanley L. Miller และ Harold Clayton Urey ได้พยายามทำซ้ำในห้องปฏิบัติการตามเงื่อนไขที่ Oparin และ Haldane แนะนำในทฤษฎีของพวกเขา มิลเลอร์และอูเรย์ได้สร้างเครื่องมือที่พวกเขาทำซ้ำสภาพของโลกยุคดึกดำบรรพ์โดยใช้ทฤษฎีเคมีสังเคราะห์

อุปกรณ์ประกอบด้วยตู้คอนเทนเนอร์หลายตู้ที่เชื่อมต่อกัน เพื่อที่จะสร้างสภาพของบรรยากาศยุคแรก ๆ ของโลกขึ้นใหม่นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้วางอิเล็กโทรด 2 อันน้ำมีเทนแอมโมเนียและไฮโดรเจนไว้ในภาชนะ

การใช้อิเล็กโทรดทำให้เกิดการปล่อยกระแสไฟฟ้าที่ทำให้เกิดประกายไฟคล้ายกับที่เกิดจากฟ้าผ่า

น้ำที่จำลองมหาสมุทรดึกดำบรรพ์ถูกนำไปสู่จุดเดือด โมเลกุลอนินทรีย์จำนวนมากถูกนำเข้ามาซึ่งจะต้องสร้างสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายและเรียบง่ายขึ้น

การทดลองใช้เวลาหลายสัปดาห์ในตอนท้ายซึ่งนักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่ามีสารบางอย่างสะสมอยู่ในน้ำและบนผนังของภาชนะบรรจุ

เมื่อวิเคราะห์พวกเขามิลเลอร์และอูเรย์ตระหนักว่าพวกมันเป็นสารประกอบอินทรีย์หลายชนิดรวมถึงกรดอะมิโนสี่ชนิดซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีน

จากการทดลองของพวกเขานักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันสามารถตรวจสอบได้ว่าสารประกอบอินทรีย์เกิดจากสารประกอบอนินทรีย์

ด้วยวิธีนี้พวกเขาเปิดทางให้แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการก่อนชีวภาพตามที่เสนอโดย Oparin และ Haldane เป็นไปได้

ตั้งแต่นั้นมามีการทดลองที่คล้ายกับมิลเลอร์และอูเรย์ แต่จะมีการเปลี่ยนแปลงปริมาณและประเภทของก๊าซ นอกจากนี้ในบางการทดลองยังมีการใช้แหล่งพลังงานต่างๆเช่นอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต

การทดลองเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับสารประกอบอินทรีย์ที่หลากหลายซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต

ด้วยวิธีนี้ทฤษฎีเคมีสังเคราะห์ได้รับการพิสูจน์แล้วบางส่วน

ข้อ จำกัด สำหรับการทดสอบ

การทดลองเพื่อตรวจสอบทฤษฎีการสังเคราะห์ทางเคมีประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่ต้นกำเนิดของชีวิตเป็นไปตามที่โอปารินและฮัลเดนเปิดเผย อย่างไรก็ตามความจริงที่เกิดขึ้นเป็นเวลาหลายพันล้านปีไม่สามารถละเลยได้

เนื่องจากระยะเวลาอันยาวนานนี้ซึ่งรวมถึงกระบวนการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำซ้ำอย่างครบถ้วนและด้วยความเที่ยงตรงภายในห้องปฏิบัติการ

อุปสรรคของเวลาทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่ยากลำบากเพราะอาจไม่มีทางรู้ได้อย่างแน่ชัดว่าสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกที่อาศัยอยู่บนโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร

แม้จะมีข้อเสียเปรียบ แต่ทฤษฎีเคมีสังเคราะห์ทำให้สามารถวาดภาพได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่อาจเป็นจุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ธีมที่น่าสนใจ

ทฤษฎีกำเนิดชีวิต.

เนรมิต.

แพนสเปอร์เมีย.

ทฤษฎี Oparin-Haldane

ทฤษฎีการสร้างที่เกิดขึ้นเอง

อ้างอิง

1. Paula Andrea Giraldo ทฤษฎีชีวสังเคราะห์ต้นกำเนิดของชีวิต กู้คืนจาก es.calameo.com.
2. ทฤษฎีเคมีฟิสิกส์ของการกำเนิดชีวิต. กู้คืนจาก academia.edu.