Scientia

Chimia prebiotică este, precum îi spune şi numele, chimia substanţelor premergătoare vieţii. Viaţa a fost studiată din cele mai vechi timpuri. Deşi s-au acumulat numeroase informaţii despre viaţă, apariţia vieţii este încă unul dintre misterele nerezolvate.

Acizii nucleici (5)

Apariţia vieţii

Cum s-au format primele substanţe organice? S-au format acestea pe Terra sau au ajuns pe planeta noastră din spaţiul cosmic, prin intermediul meteoriţilor? Cum s-a trecut de la substanţe organice la celule? Toate aceste întrebări sunt întrebări ale căror răspunsuri nu sunt pe deplin elucidate.

Există teorii care susţin că viaţa nu a apărut pe Terra, ci a fost adusă din spaţiu de către meteoriţi. Teoria conform căreia viaţa provine din spaţiu poartă numele de teoria panspermiei. Meteoriţii sunt precum nişte ,,mesageri” ai Universului, care călătoresc prin spaţiu, uneori venind din colţuri foarte îndepărtate ale spaţiului cosmic.

Privitor la această teorie se ridică unele întrebări. Ar putea rezista viaţa la condiţiile neprielnice din spaţiu? Există varianta ca meteoriţii să fi purtat organisme inferioare precum bacteriile sau substanţele organice, care, ajungând pe suprafaţa Terrei şi găsind condiţii prielnice, să fi "prins viaţă". La intrarea în atmosfera terestră meteoriţii se aprind ca urmare a frecării cu aerul; şi totuşi, în ciuda acestui fapt, s-au descoperit pe suprafaţa meteoriţilor aminoacizi.

A doua posibilitate este ca viaţa să fi fost însămânţată pe Pământ de către o civilizaţie extraterestră avansată. Dar ce interes ar avea o civilizaţie extraterestră să însămânţeze planeta noastră cu viaţă? O ipoteză poate fi aceea că interesul lor era unul de natură strict ştiinţifică, biologii lor putând astfel să studieze dezvoltarea vieţii. Teoria creaţionistă susţine că viaţa a fost creată de către fiinţe superioare inzestrate cu puteri supranaturale (zei). Această teorie este susţinută de adepţii multor religii.

Experimentul Urey-Miller

În anul 1929 Aleksander Oparian avansează teoria conform căreia substanţele organice aflate la baza vieţii, formate în atmosfera primordială supusă descărcărilor electrice (furtunile erau foarte dese în perioada în care se consideră că a apărut viaţa, acum aproximativ 3 miliarde şi ceva de ani) sau radiaţiilor ultraviolete, care bombardau Terra înainte de apariţia vieţii, s-au dezvoltat în "supa primordială" în compuşi organici complecşi, care au dus la apariţia primelor forme de viaţă. Aşa-numita supă primordială este reprezentată de ocean, care este comparat cu o supă deoarece conţine un număr mare de substanţe dizolvate în apă. Printre substanţele aflate în atmosfera primordială se aflau metanul, dioxidul de carbon, vaporii de apă, amoniacul şi hidrogenul sulfurat, oxigenul fiind absent din compoziţia atmosferei. Prin acţiunea radiaţiilor ultraviolete şi a descărcărilor electrice asupra acestor substanţe se formează compuşii organici aflaţi la baza vieţii, precum monogliceridele şi aminoacizii.

Supa primordială (concepţie artist)
credit: xbibixsx.deviantart.com

În anul 1953 doi studenţi, Stanley Miller şi Harold Urey, inspiraţi de către teoria lui Oparian, au decis să realizeze un experiment prin care să verifice veridicitatea acestei teorii. Cei doi studenţi construiesc un sistem de vase închis, în care reconstituie compoziţia atmosferei primordiale, după care o supun scânteilor produse de electrozi. După o săptămână reuşesc să obţină anumiţi compuşi organici printre care şi trei aminoacizi.

Mai multe detalii privind experimentul Urey-Miller, în acest articol: Experimentul Miller-Urey şi recrearea "supei primordiale".

Primele celule

Orice fel de fiinţă trebuie să îndeplinească două caracteristici: să se poată reproduce şi să prezinte metabolism, adică să facă schimb de materie şi energie cu mediul. Primele organisme au fost organisme unicelulare, adică alcătuite dintr-o singură celulă. Nu se ştie exact cum s-a trecut în cursul evoluţiei chimice de la materie organică la viaţă, deci la celulă. În apă, compuşii organici sunt organizaţi sub formă de picături. Dacă aceste picături conţin coloizi bogaţi în substanţe organice şi în jurul lor se formează o membrană din molecule de apă, aceste picături formează aşa-numitele coacervate. Coacervatele sunt o formă de trecere de la materia organică dezorganizată la primele celule. Coacervatele prezintă metabolism şi se reproduc.

Influenţa vieţii asupra Terrei

Odată cu apariţia vieţii, atmosfera până atunci lipsită de oxigen a ajuns să conţină în proporţie de 21% acest element. Odată cu îmbogăţirea atmosferei în oxigen s-a format şi stratul de ozon. Ozonul s-a format din moleculele de oxigen care, ajunse în straturile superioare ale atmosferei, au fost supuse intens radiaţiilor ultraviolete. Din cauza acţiunii acestor radiaţii asupra moleculei de oxigen, cei doi atomi de oxigen din moleculă s-au disociat şi au format apoi molecula de ozon. Astfel s-a format stratul de ozon, care protejează Terra de radiaţiile ultraviolete.

Sfârşit