home 2024. március 04., Kázmér napja
Online előfizetés
A földi élet kialakulásának elméletei
Dömötör Ruben
2022.12.14.
LXXVII. évf. 49. szám
A földi élet kialakulásának elméletei

Ha belegondolunk, hogy az ember még az univerzum egyetlen más bolygóján sem figyelt meg életet, nyugodtan mondhatjuk, hogy az élet egy csoda. Az élet a Földön bizonyára nagyon különleges körülmények között jöhetett létre.

A legtöbb tudós úgy véli, a földi élet csakis vízben, vagyis világóceánokban keletkezhetett. De vajon honnan és mióta van víz a Földön? Mindig is volt? Ez a mai napig vitatott kérdés. A tudomány talán legelfogadottabb elmélete, hogy a víz csak a Föld felszíni hőmérsékletének 100 °C alá való esése után maradhatott meg, és csak így keletkezhettek az élő szervezetek bölcsői, a világóceánok körülbelül 4,4 milliárd évvel ezelőtt. A 100 °C feletti hőmérséklet ugyanis lehetetlenné tette volna a víz folyékony halmazállapotú megmaradását a Földön. A bolygónk ilyen mértékű lehűlését tudósok szerint csak a Hold kialakulása okozhatta, mely 4533 millió évvel ezelőtt következhetett be egy Mars bolygó méretű égitest becsapódásával a Földbe. Az első, életet bizonyító prokariótafosszíliák 3,8 milliárd évvel ezelőttről az archaikum földtörténeti korból származnak, így az élet keletkezése durván 4 milliárd évvel ezelőttre tehető.


Fotók forrása: unsplash.com

A földi élet kialakulásáról több tudományos szemléletű elképzelés is létezett a történelem során. Az ókortól a XIX. század elejéig például az emberek a spontán keletkezés elméletében hittek, mely szerint az élet egyszerűbb formái, mint például a baktériumok, rovarok, férgek, moszatok bizonyos körülmények között akár élettelen anyagokból is létrejöhettek. Erre az elméletre a francia Louis Pasteur mérte a végső csapást, amikor a XIX. század második felében bebizonyította, hogy a sterilizált anyagok felületén, a fertőzés lehetőségétől elzárva, éllettelen anyagokból új élet keletkezése lehetetlen, vagyis hogy élőlény csak más élőlény szaporodásával jöhet létre. Louis Pasteur teljesen felborította az akkori világot.

Azóta több tudós is észrevette, hogy az élőlények szerves vegyületei oxigén jelenlétében instabillá válnak, így arra a következtetésre jutottak, hogy az első élőlények biztosan oxigénmentes körülmények között keletkezhettek. Több feltételezés szerint az akkori légkör jelentősen különbözhetett a maitól, vagyis a légkör főleg hidrogénből, metánból, ammóniából és vízgőzből állhatott, illetve nem volt a Föld körül egy ózonréteg, mely meggátolta volna a rövidebb hullámhosszú napsugarak behatolását a vízbe. Az ózonréteg hiányából adódóan energiaigényesebb kémiai reakciók is végbemehettek a vízben. Ezt a folyamatot S. L. Miller meg is kísérelte reprodukálni. Az eredmény meglepő volt, mivel a metánként bevitt szén 15 százaléka különféle oldott szerves anyagokká alakult át, vagyis aminosavakat sikerült létrehoznia, melyek az élőlényeket felépítő fehérjék alapjai. Louis Pasteur felfedezése után ez volt a második legnagyobb ilyen mérföldkő.

Viszont még mindig az maradt a fő kérdés, hogy a létrejött szerves vegyületek hogyan hozhatták létre az első élőlényeket, hiszen Földünkön a legparányibb szervezet is egy rendkívül összetett rendszer. Bernal és Haldane feltételezései szerint a létrehozható szerves vegyületek aggregátumokká szerveződhettek, melyek azután úgynevezett koacervátumcseppekké alakulhattak át. Az ily módon létrehozott protosejt-viselkedésű szervezetek fehérjéket építhettek magukba, s később így alakulhattak ki a sejteket körülvevő membránok, majd az első prokarióta baktériumokra hasonlító szervezetek.

A bioszféra fejlődésének feltételezhetően legnagyobb változása akkor következhetett be, amikor létrejöttek a vízből fotoszintézissel oxigént előállító szervezetek. Az ilyen élőlények lehetővé tehették a nagyobb mennyiségű oxigén megjelenését a légkörben, megteremtve így a feltételeket, hogy a bonyolultabb szervezetek is kialakulhassanak. Az oxigén koncentrációja a légkörben fokozatosan növekedhetett, majd elérte a mai érték százezredét. Az ekkora koncentrációjú oxigén már lehetővé tehette, hogy az élőlények erjesztés helyett légzéssel, egy hatékonyabb energia-előállítási módszerrel fedezzék az energiaszükségletüket.

Az oxigén mennyiségének megnövekedése közvetetten a légkörben az ózonréteg vastagodásához is hozzájárulhatott. A vastagabb ózonréteg már védettséget nyújthatott az élőlényeknek az UV-sugárzástól, s az élő szervezetek így kevésbé szorulhattak a vízréteg védelmére, ezért az élet a vizek felső, napfényben gazdag rétegeiből lassan a szárazföldre is kivándorolhatott.

Ahogy a történelem során az emberiség többször is megtapasztalta, a földi élet kialakulásának kutatása mindig újabb és újabb kérdéseket vetett fel az emberiség számára. Talán a technológia rohamos fejlődése, vagyis maga a technológia lesz az az eszköz, amely az évszázadokon átnyúló kérdésekre végre megadja a pontos válaszokat.

Hozzászólások
Hozzászólások
0
Hozzászólás küldése
1000 karakter áll rendelkezésére
A megjegyzésekben kifejtett vélemények a hozzászólások szerzőinek magánvéleményei, és nem tükrözik az internetes portál véleményét. A megjegyzéseket moderáljuk és jóváhagyjuk az általános szerződési feltételeknek megfelelően.
Támogatóink
Az oldal sütiket használ, hogy személyre szabjuk a tartalmakat és reklámokat, hogy működjenek a közösségi média funkciók, valamint hogy elemezzük a weboldal forgalmát. Bővebben a "Részletek mutatása" gombra olvashat.
Az oldal sütiket használ, hogy személyre szabja az oldalon megjelenő tartalmat és reklámokat..