Úvod > Vznik života na Zemi

Vznik života na Zemi

10.11.2015 00:00

Vznik života na Zemi
NÁZORY NA VZNIK ŽIVOTA

tři základní otázky
kdy život vznikl (časové vymezení)
kde život vznikl (v jakém prostředí)
za jakých podmínek život vznikal (které vnější faktory se uplatňovaly při formování života)
kreační teorie
život vznikl náhle zásahem nadpřirozené síly (boha)
tuto myšlenku zastávali mj. i C. Linné, R. Hooke, J. B. Lamarck
mnozí ale uznávají i myšlenku evoluce – např. P. Teilhard de Chardin: křesťanský evolucionismus
teorie samoplození
vznik organismů přímo z neživé hmoty (např. žáby z bahna, myši z obilí apod.)
vyvrátil francouzský chemik Louis Pasteur
teorie panspermismu
život rozšířen v celém vesmíru ve formě tzv. kosmozoí, která se ve vhodných podmínkách rozvinou do vyšších forem
nevysvětluje tedy vznik života jako takového, jen jeho objevení se na Zemi
rozpracoval švédský chemik S. Arrhenius, současně zastává i H. C. Crick (jeden z objevitelů struktury DNA)
teorie evoluční, autochtonní abiogeneze
vznik života postupných vývojem z neživé hmoty přímo na Zemi
TEORIE EVOLUČNÍ, AUTOCHTONNÍ ABIOGENEZE

proces vzniku života zahrnuje dvě fáze
chemická evoluce = vznik stavebních látek živé hmoty
biologická evoluce = vznik buněk a jejich vývoj po dnešní dobu
chemická evoluce proběhla v několika etapách a zahrnuje v sobě
vznik jednoduchých organických sloučenin abiogenetickou cestou již v době formování zemské kůry
(tj. cca před 4 mld. let)
praatmosféra měla redukční charakter, obsahovala řadu jednoduchých sloučenin (voda, vodík, oxid uhličitý, sulfan
amoniak, dusík, fosfan, kyanovodík…)
z těchto látek mohou při dodání energie (např. UV záření, teplo vulkanických pochodů, elektrické výboje) vzniknout
jednoduché sloučeniny (aminokyseliny, dusíkaté heterocykly)
výše popsané dokázáno pokusy: Miller et Oró (pro popis , Fox (vznik jednoduchých bílkovin)
zajímavá je i teorie jílů – viz např.
koacerváty a metabolony
z koloidních roztoků makromolekulárních látek vznikají za vhodných podmínek spojováním koloidních
částic s opačnými elektrickými náboji na svém povrchu shluky – ty vytvářejí oddělenou disperzní fázi
ve formě malých kapiček = KOACERVÁTY (pokusy Oparin, Haldane)
předchůdci buněk = PROTENOIDNÍ MIKROSFÉRY (vznikají spontánně ochlazením vodných roztoků
polypeptidů, podobné vlastnosti jako buňky: růst, komplexita, dvojitý obal, elektrický potenciál apod.)
koacerváty a mikrosféry představují první termodynamický otevřený systém = METABOLON (pozor,
nejedná se ale o předchůdce organismů – informace o struktuře a katalytické aktivitě protenoidů,
jejichž nahodilé uskupení umožnilo metabolické projevy, se ztrácela se zánikem metabolonu,
chybí schopnost autoreplikace!)
biologická evoluce
aby mohly metabolony nastoupit cestu evoluce, musely nejdříve získat schopnost autoreplikace
– otázka vzniku života souvisí se vznikem genetického kódu a zabezpečením přesné replikace
nukleové kyseliny, obsahující ve své struktuře genetickou informaci
přímí předchůdci organismů = PROBIONTY: nedokonale se replikující systémy bez ustáleného
genetického kódu, replikace RNA bez účasti enzymů (nepřesné), RNA štěpy - při některé nahodilé
fluktuaci mohlo dojít k situaci, kdy určitá molekula RNA soustředila ve své nukleotidové sekvenci
tři na sebe navazující funkce:
po autokatalyckém štěpení dala vznik množině ribonukleových kyselin, z nichž každá kódovala
jednoznačně jednu určitou aminokyselinu,
při překladu se těmito RNA syntetizoval enzym RNA-polymeráza,
byla seliktivně replikována touto RNA-polymerázou, protože ve své sekvenci obsahovala vazebné
místo pro tento enzym
tím se fluktuace stabilizovala a selektovaná molekula RNA nabyla charakteru pravého genomu,
vznikly
PROTOBIONTY: prvotní organismy, u nichž došlo k oddělení replikace od translace (spojeno se vznikem
DNA zpětnou transkripcí RNA) => tři navzájem oddělené toky informací:
replikace prostřednictvím DNA,
transkripce DNA do mRNA,
translace mRNA do primární struktury proteinů
o tyto praorganismy vývojově směřovaly k buňce prokaryotního typu, vznik eukaryotních buněk
vysvětluje teorie endosymbiózy