Pochodzenie życia na Ziemi — definicja, teorie i kluczowe hipotezy

Spontaniczne generowanie

Do początku XIX wieku wiele osób wierzyło w regularne spontaniczne generowanie życia z materii nieożywionej. Nazywało się to pokoleniem spontanicznym i zostało obalone przez Ludwika Pasteura. Wykazał on, że bez zarodników na sterylnym materiale nie wyrosły żadne bakterie ani wirusy.

Darwin

W liście do Josepha Daltona Hookera z 11 lutego 1871 roku Charles Darwin zaproponował naturalny proces powstawania życia.

Zasugerował, że oryginalna iskra życia mogła rozpocząć się w "ciepłym małym stawie, z wszelkiego rodzaju amoniakiem i solami fosforowymi, światłami, ciepłem, elektrycznością, itp. Powstał wówczas związek białkowy, który był chemicznie gotowy do poddania się jeszcze bardziej złożonym zmianom". Następnie wyjaśnił, że "w chwili obecnej taka materia zostałaby natychmiast pożarta lub wchłonięta, co nie miałoby miejsca przed uformowaniem się żywych istot".

Haldane i Oparin

Prawdziwy postęp nastąpił dopiero w 1924 roku, kiedy Aleksander Oparin uznał, że tlen atmosferyczny uniemożliwia syntezę cząsteczek organicznych. Cząsteczki organiczne są niezbędnym budulcem dla ewolucji życia. W The Origin of Life Oparin argumentował, że "pierwotna zupa" z organicznych molekuł może powstać w atmosferze beztlenowej dzięki działaniu światła słonecznego. Łączyłyby się one w coraz bardziej złożone mody, aż do momentu, w którym tworzyłyby kropelki. Kropelki te "rosłyby" poprzez połączenie z innymi kropelkami i "rozmnażałyby się" poprzez rozszczepienie na kropelki córki, a więc miałyby prymitywny metabolizm, w którym przetrwałyby te czynniki, które sprzyjają "integralności komórek", te, które nie wyginęły. Wiele współczesnych teorii na temat pochodzenia życia nadal bierze pomysły Oparyna za punkt wyjścia.

Mniej więcej w tym samym czasie J.B.S. Haldane zasugerował również, że prebiotyczne oceany Ziemi, które różniły się bardzo od tych, którymi są teraz, uformowałyby "gorącą, rozcieńczoną zupę". W zupie tej mogły powstać związki organiczne, budulcowe elementy życia. Idea ta została nazwana biopoiesis, procesem ewolucji żywej materii z samoreplikujących się, ale nieożywionych cząsteczek.

Spontaniczne generowanie

Do początku XIX wieku wiele osób wierzyło w regularne spontaniczne generowanie życia z materii nieożywionej. Nazywało się to pokoleniem spontanicznym i zostało obalone przez Ludwika Pasteura. Wykazał on, że bez zarodników na sterylnym materiale nie wyrosły żadne bakterie ani wirusy.

Darwin

W liście do Josepha Daltona Hookera z 11 lutego 1871 roku Charles Darwin zaproponował naturalny proces powstawania życia.

Zasugerował, że oryginalna iskra życia mogła rozpocząć się w "ciepłym małym stawie, z wszelkiego rodzaju amoniakiem i solami fosforowymi, światłami, ciepłem, elektrycznością, itp. Powstał wówczas związek białkowy, który był chemicznie gotowy do poddania się jeszcze bardziej złożonym zmianom". Następnie wyjaśnił, że "w chwili obecnej taka materia zostałaby natychmiast pożarta lub wchłonięta, co nie miałoby miejsca przed uformowaniem się żywych istot".

Haldane i Oparin

Prawdziwy postęp nastąpił dopiero w 1924 roku, kiedy Aleksander Oparin uznał, że tlen atmosferyczny uniemożliwia syntezę cząsteczek organicznych. Cząsteczki organiczne są niezbędnym budulcem dla ewolucji życia. W The Origin of Life Oparin argumentował, że "pierwotna zupa" z organicznych molekuł może powstać w atmosferze beztlenowej dzięki działaniu światła słonecznego. Łączyłyby się one w coraz bardziej złożone mody, aż do momentu, w którym tworzyłyby kropelki. Kropelki te "rosłyby" poprzez połączenie z innymi kropelkami i "rozmnażałyby się" poprzez rozszczepienie na kropelki córki, a więc miałyby prymitywny metabolizm, w którym przetrwałyby te czynniki, które sprzyjają "integralności komórek", te, które nie wyginęły. Wiele współczesnych teorii na temat pochodzenia życia nadal bierze pomysły Oparyna za punkt wyjścia.

Mniej więcej w tym samym czasie J.B.S. Haldane zasugerował również, że prebiotyczne oceany Ziemi, które różniły się bardzo od tych, którymi są teraz, uformowałyby "gorącą, rozcieńczoną zupę". W zupie tej mogły powstać związki organiczne, budulcowe elementy życia. Idea ta została nazwana biopoiesis, procesem ewolucji żywej materii z samoreplikujących się, ale nieożywionych cząsteczek.

Nie ma prawie żadnych danych geologicznych sprzed 3,8 mld lat. Środowisko, które istniało w epoce Hadean, było wrogie życiu, ale jakże dużo tego nie wiadomo. Był czas, między 3,8 a 4,1 miliarda lat temu, znany jako późniejsze ciężkie bombardowanie. Nazywa się go tak, ponieważ uważa się, że wtedy powstało wiele kraterów księżycowych. Sytuacja na innych planetach, takich jak Ziemia, Wenus, Merkury i Mars, musiała być podobna. Te uderzenia prawdopodobnie wysterylizowałyby Ziemię (zabiłyby całe życie), gdyby istniała w tym czasie.

Kilka osób zasugerowało, że substancje chemiczne w komórce dają wskazówki, jak musiało wyglądać wczesne morze. W 1926 r. Macallum zauważył, że nieorganiczny skład cytosolu komórkowego dramatycznie różni się od składu współczesnej wody morskiej: "komórka... ma dary przekazywane z przeszłości prawie tak odległej jak pochodzenie życia na ziemi". Na przykład: "Wszystkie komórki zawierają dużo więcej potasu, fosforanu i metali przejściowych niż współczesne... oceany, jeziora czy rzeki". "Pod anoksyczną, _{zdominowaną przez CO2 atmosferą} pierwotną, chemia śródlądowych basenów na polach geotermalnych byłaby [jak chemia wewnątrz] nowoczesnych komórek".

Temperatura

Gdyby życie rozwijało się w głębokim oceanie, w pobliżu ujścia hydrotermicznego, mogłoby powstać już 4 do 4,2 mld lat temu. Z drugiej strony, jeśli życie powstało na powierzchni planety, powszechna jest opinia, że mogło to nastąpić dopiero 3,5 do 4 miliardów lat temu.

Lazcano i Miller (1994) sugerują, że tempo ewolucji molekularnej było podyktowane tempem recyrkulacji wody przez otwory wentylacyjne łodzi podwodnych w połowie oceanu. Całkowita recyrkulacja trwa 10 milionów lat, więc wszelkie związki organiczne wytworzone do tego czasu zostałyby zmienione lub zniszczone przez temperatury przekraczające 300 °C. Oceniają oni, że rozwój 100 kilobazowego genomu DNA/białka prymitywnego heterotrofu do 7000 genów włóknistej cyjanobakterii wymagałby zaledwie 7 milionów lat.

Historia ziemskiej atmosfery

Pierwotnie, ziemska atmosfera nie miała prawie żadnego wolnego tlenu. Stopniowo zmieniała się na to, czym jest dzisiaj, przez bardzo długi czas (patrz Wielkie Wydarzenie Tlenowania). Proces ten rozpoczął się od sinic. Były one pierwszymi organizmami, które wytworzyły wolny tlen w procesie fotosyntezy. Większość dzisiejszych organizmów potrzebuje tlenu do swojego metabolizmu; tylko nieliczne mogą korzystać z innych źródeł do oddychania.

Oczekuje się więc, że pierwszymi protoorganizmami były chemoautotrofy, które nie stosowały oddychania aerobowego. Były anaerobowe.

Nie ma prawie żadnych danych geologicznych sprzed 3,8 mld lat. Środowisko, które istniało w epoce Hadean, było wrogie życiu, ale jakże dużo tego nie wiadomo. Był czas, między 3,8 a 4,1 miliarda lat temu, znany jako późniejsze ciężkie bombardowanie. Nazywa się go tak, ponieważ uważa się, że wtedy powstało wiele kraterów księżycowych. Sytuacja na innych planetach, takich jak Ziemia, Wenus, Merkury i Mars, musiała być podobna. Te uderzenia prawdopodobnie wysterylizowałyby Ziemię (zabiłyby całe życie), gdyby istniała w tym czasie.

Kilka osób zasugerowało, że substancje chemiczne w komórce dają wskazówki, jak musiało wyglądać wczesne morze. W 1926 r. Macallum zauważył, że nieorganiczny skład cytosolu komórkowego dramatycznie różni się od składu współczesnej wody morskiej: "komórka... ma dary przekazywane z przeszłości prawie tak odległej jak pochodzenie życia na ziemi". Na przykład: "Wszystkie komórki zawierają dużo więcej potasu, fosforanu i metali przejściowych niż współczesne... oceany, jeziora czy rzeki". "Pod anoksyczną, _{zdominowaną przez CO2 atmosferą} pierwotną, chemia śródlądowych basenów na polach geotermalnych byłaby [jak chemia wewnątrz] nowoczesnych komórek".

Temperatura

Gdyby życie rozwijało się w głębokim oceanie, w pobliżu ujścia hydrotermicznego, mogłoby powstać już 4 do 4,2 mld lat temu. Z drugiej strony, jeśli życie powstało na powierzchni planety, powszechna jest opinia, że mogło to nastąpić dopiero 3,5 do 4 miliardów lat temu.

Lazcano i Miller (1994) sugerują, że tempo ewolucji molekularnej było podyktowane tempem recyrkulacji wody przez otwory wentylacyjne łodzi podwodnych w połowie oceanu. Całkowita recyrkulacja trwa 10 milionów lat, więc wszelkie związki organiczne wytworzone do tego czasu zostałyby zmienione lub zniszczone przez temperatury przekraczające 300 °C. Oceniają oni, że rozwój 100 kilobazowego genomu DNA/białka prymitywnego heterotrofu do 7000 genów włóknistej cyjanobakterii wymagałby zaledwie 7 milionów lat.

Historia ziemskiej atmosfery

Pierwotnie, ziemska atmosfera nie miała prawie żadnego wolnego tlenu. Stopniowo zmieniała się na to, czym jest dzisiaj, przez bardzo długi czas (patrz Wielkie Wydarzenie Tlenowania). Proces ten rozpoczął się od sinic. Były one pierwszymi organizmami, które wytworzyły wolny tlen w procesie fotosyntezy. Większość dzisiejszych organizmów potrzebuje tlenu do swojego metabolizmu; tylko nieliczne mogą korzystać z innych źródeł do oddychania.

Oczekuje się więc, że pierwszymi protoorganizmami były chemoautotrofy, które nie stosowały oddychania aerobowego. Były anaerobowe.

Nie ma żadnego "standardowego modelu" tego, jak zaczęło się życie. Większość akceptowanych modeli opiera się na biologii molekularnej i biologii komórkowej:

1. Ponieważ istnieją odpowiednie warunki, powstają pewne podstawowe małe cząsteczki. Są one nazywane monomerami życia. Aminokwasy są jednym z rodzajów tych cząsteczek. Udowodnił to eksperyment Miller-Urey'a przeprowadzony przez Stanley'a L. Millera i Harolda C. Urey'a w 1953 roku, a teraz wiemy, że te podstawowe budulce są wspólne w całej przestrzeni. Wczesna Ziemia miałaby je wszystkie.
2. Fosfolipidy, które mogą tworzyć dwuwarstwowe lipidy, będące głównym składnikiem błony komórkowej.
3. Nukleotydy, które mogą łączyć się w przypadkowe cząsteczki RNA. Mogło to doprowadzić do samoreplikacji rybozymów (hipoteza świata RNA).
4. Konkurs na substraty polegałby na selekcji mini-białek do enzymów. Rybosom jest krytyczny dla syntezy białek we współczesnych komórkach, ale nie mamy pojęcia, jak on się rozwijał.
5. Na początku, kwasy rybonukleinowe byłyby katalizatorami, ale później, kwasy nukleinowe są wyspecjalizowane do zastosowań genomowych.

Pochodzenie podstawowych biomolekuł, choć nie ustalone, jest mniej kontrowersyjne niż znaczenie i kolejność kroków 2 i 3. Podstawowymi chemikaliami, z których, jak się uważa, powstało życie, są:

• Metan (CH4),
• Amoniak (NH3),
• Woda (H2O),
• Siarczek wodoru (H2S),
• Dwutlenek węgla (_CO2) lub tlenek węgla (CO), oraz
• Fosforan (PO43-).

Tlen molekularny (O2) i ozon (O3) były albo rzadkie, albo nieobecne.

Trzy etapy

• Etap 1: Pochodzenie biologicznych monomerów
• Etap 2: Pochodzenie polimerów biologicznych
• Etap 3: Ewolucja od molekuł do komórek

Bernal sugerował, że ewolucja mogła rozpocząć się wcześnie, jakiś czas pomiędzy etapem 1 i 2.

Nie ma żadnego "standardowego modelu" tego, jak zaczęło się życie. Większość akceptowanych modeli opiera się na biologii molekularnej i biologii komórkowej:

1. Ponieważ istnieją odpowiednie warunki, powstają pewne podstawowe małe cząsteczki. Są one nazywane monomerami życia. Aminokwasy są jednym z typów tych cząsteczek. Udowodnił to eksperyment Miller-Urey'a przeprowadzony przez Stanley'a L. Millera i Harolda C. Urey'a w 1953 roku, a teraz wiemy, że te podstawowe budulce są wspólne w całej przestrzeni. Wczesna Ziemia miałaby je wszystkie.
2. Fosfolipidy, które mogą tworzyć dwuwarstwowe lipidy, będące głównym składnikiem błony komórkowej.
3. Nukleotydy, które mogą łączyć się w przypadkowe cząsteczki RNA. Mogło to doprowadzić do samoreplikacji rybozymów (hipoteza świata RNA).
4. Konkurs na substraty polegałby na selekcji mini-białek do enzymów. Rybosom jest krytyczny dla syntezy białek we współczesnych komórkach, ale nie mamy pojęcia, jak on się rozwijał.
5. Na początku, kwasy rybonukleinowe byłyby katalizatorami, ale później, kwasy nukleinowe są wyspecjalizowane do zastosowań genomowych.

Pochodzenie podstawowych biomolekuł, choć nie ustalone, jest mniej kontrowersyjne niż znaczenie i kolejność kroków 2 i 3. Podstawowymi chemikaliami, z których, jak się uważa, powstało życie, są:

• Metan (CH4),
• Amoniak (NH3),
• Woda (H2O),
• Siarczek wodoru (H2S),
• Dwutlenek węgla (_CO2) lub tlenek węgla (CO), oraz
• Fosforan (PO43-).

Tlen molekularny (O2) i ozon (O3) były albo rzadkie, albo nieobecne.

Trzy etapy

• Etap 1: Pochodzenie biologicznych monomerów
• Etap 2: Pochodzenie polimerów biologicznych
• Etap 3: Ewolucja od molekuł do komórek

Bernal sugerował, że ewolucja mogła rozpocząć się wcześnie, jakiś czas pomiędzy etapem 1 i 2.

Istnieją trzy źródła cząsteczek organicznych na wczesnej Ziemi:

1. synteza organiczna za pomocą źródeł energii (takich jak światło ultrafioletowe lub wyładowania elektryczne).
2. dostarczenie przez obiekty pozaziemskie, takie jak meteoryty karbonowe (chondrity);
3. synteza organiczna napędzana wstrząsami uderzeniowymi.

Szacunki dotyczące tych źródeł sugerują, że ciężkie bombardowania, które miały miejsce przed 3,5 mld lat, umożliwiły udostępnienie ilości substancji organicznych porównywalnych z tymi wytwarzanymi przez inne źródła energii.

Eksperyment Millera i pierwotna zupa

W 1953 roku doktorant Stanley Miller i jego profesor Harold Urey przeprowadzili eksperyment, który pokazał, jak mogły powstać na wczesnej Ziemi cząsteczki organiczne z nieorganicznych prekursorów.

Słynny obecnie eksperyment Miller-Urey'a wykorzystywał wysoce zredukowaną mieszaninę gazów - metanu, amoniaku i wodoru - do tworzenia podstawowych monomerów organicznych, takich jak aminokwasy. Obecnie wiemy, że przez ponad pierwszą połowę historii Ziemi jej atmosfera nie miała prawie żadnego tlenu.

Eksperymenty Foxa

W latach 50-tych i 60-tych Sidney W. Fox badał spontaniczne tworzenie się struktur peptydowych w warunkach, które mogły istnieć na początku historii Ziemi. Wykazał, że aminokwasy mogą same w sobie tworzyć małe peptydy. Te aminokwasy i małe peptydy mogą być zachęcane do tworzenia zamkniętych kulistych błon, zwanych mikrosferami.

Istnieją trzy źródła cząsteczek organicznych na wczesnej Ziemi:

1. synteza organiczna za pomocą źródeł energii (takich jak światło ultrafioletowe lub wyładowania elektryczne).
2. dostarczenie przez obiekty pozaziemskie, takie jak meteoryty karbonowe (chondrity);
3. synteza organiczna napędzana wstrząsami uderzeniowymi.

Szacunki dotyczące tych źródeł sugerują, że ciężkie bombardowania, które miały miejsce przed 3,5 mld lat, umożliwiły udostępnienie ilości substancji organicznych porównywalnych z tymi wytwarzanymi przez inne źródła energii.

Eksperyment Millera i pierwotna zupa

W 1953 roku doktorant Stanley Miller i jego profesor Harold Urey przeprowadzili eksperyment, który pokazał, jak mogły powstać na wczesnej Ziemi cząsteczki organiczne z nieorganicznych prekursorów.

Słynny obecnie eksperyment Miller-Urey'a wykorzystywał wysoce zredukowaną mieszaninę gazów - metanu, amoniaku i wodoru - do tworzenia podstawowych monomerów organicznych, takich jak aminokwasy. Obecnie wiemy, że przez ponad pierwszą połowę historii Ziemi jej atmosfera nie miała prawie żadnego tlenu.

Eksperymenty Foxa

W latach 50-tych i 60-tych Sidney W. Fox badał spontaniczne tworzenie się struktur peptydowych w warunkach, które mogły istnieć na początku historii Ziemi. Wykazał, że aminokwasy mogą same w sobie tworzyć małe peptydy. Te aminokwasy i małe peptydy mogą być zachęcane do tworzenia zamkniętych kulistych błon, zwanych mikrosferami.

Niektórzy naukowcy zaproponowali specjalne warunki, które mogłyby ułatwić syntezę komórek.

Świat gliny

Gliniany model pochodzenia życia zaproponował A. Graham Cairns-Smith. Teoria gliny sugeruje, że złożone cząsteczki organiczne powstawały stopniowo na istniejącej wcześniej nieorganicznej platformie, a mianowicie na kryształach krzemianu w roztworze.

Model głębokiej, gorącej biosfery

W latach 70. Thomas Gold zaproponował teorię, że życie najpierw rozwinęło się nie na powierzchni Ziemi, ale kilka kilometrów pod powierzchnią. Odkrycie pod koniec lat 90-tych nanobów (struktur ornamentalnych mniejszych od bakterii, ale mogących zawierać DNA w głębokich skałach) może stanowić podstawę teorii Gold'a.

Obecnie jest już dość dobrze ugruntowane, że życie mikrobiologiczne jest obfite na płytkich głębokościach Ziemi (do pięciu kilometrów pod powierzchnią) w postaci archaicznych archaicznych ekstremofilów, a nie lepiej znanych eubakterii (które żyją w bardziej dostępnych warunkach).

Złoto twierdziło, że do przeżycia potrzebna jest kropla jedzenia z głębokiego, nieosiągalnego źródła, ponieważ życie powstające w kałuży materiału organicznego może pochłonąć całą jego żywność i wymrzeć. Teoria Gold'a była taka, że przepływ żywności jest spowodowany odgazowaniem pierwotnego metanu z ziemskiego płaszcza.

Samo-organizacja i powielanie

Samo-organizacja i samoreplikacja są cechą charakterystyczną systemów żywych. Cząsteczki nieożywione czasami wykazują te cechy w odpowiednich warunkach. Na przykład Martin i Russel pokazali, że błony komórkowe oddzielające zawartość od środowiska i samoorganizacja samodzielnych reakcji redoks są najbardziej zachowanymi cechami żywych organizmów. Argumentują oni, że taka nieorganiczna materia jak ta byłaby najprawdopodobniej ostatnim pospolitym przodkiem życia.

Niektórzy naukowcy zaproponowali specjalne warunki, które mogłyby ułatwić syntezę komórek.

Świat gliny

Gliniany model pochodzenia życia zaproponował A. Graham Cairns-Smith. Teoria gliny sugeruje, że złożone cząsteczki organiczne powstawały stopniowo na istniejącej wcześniej nieorganicznej platformie, a mianowicie na kryształach krzemianu w roztworze.

Model głębokiej, gorącej biosfery

W latach 70. Thomas Gold zaproponował teorię, że życie najpierw rozwinęło się nie na powierzchni Ziemi, ale kilka kilometrów pod powierzchnią. Odkrycie pod koniec lat 90-tych nanobów (struktur ornamentalnych mniejszych od bakterii, ale mogących zawierać DNA w głębokich skałach) może stanowić podstawę teorii Gold'a.

Obecnie jest już dość dobrze ugruntowane, że życie mikrobiologiczne jest obfite na płytkich głębokościach Ziemi (do pięciu kilometrów pod powierzchnią) w postaci archaicznych archaicznych ekstremofilów, a nie lepiej znanych eubakterii (które żyją w bardziej dostępnych warunkach).

Złoto twierdziło, że do przeżycia potrzebna jest kropla jedzenia z głębokiego, nieosiągalnego źródła, ponieważ życie powstające w kałuży materiału organicznego może pochłonąć całą jego żywność i wymrzeć. Teoria Gold'a była taka, że przepływ żywności jest spowodowany odgazowaniem pierwotnego metanu z ziemskiego płaszcza.

Samo-organizacja i powielanie

Samo-organizacja i samoreplikacja są cechą charakterystyczną systemów żywych. Cząsteczki nieożywione czasami wykazują te cechy w odpowiednich warunkach. Na przykład Martin i Russel pokazali, że błony komórkowe oddzielające zawartość od środowiska i samoorganizacja samodzielnych reakcji redoks są najbardziej zachowanymi cechami żywych organizmów. Argumentują oni, że taka nieorganiczna materia jak ta byłaby najprawdopodobniej ostatnim pospolitym przodkiem życia.

Hipoteza światowa RNA

W tej hipotezie mówi się, że RNA działa zarówno jako enzym, jak i jako pojemnik z genami. Później DNA przejęło jego genetyczną rolę.

Hipoteza świata RNA proponuje, że życie oparte na kwasie rybonukleinowym (RNA) pre-daty obecny świat życia na podstawie kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), RNA i białek. RNA jest w stanie zarówno przechowywać informacje genetyczne, jak DNA, jak i katalizować reakcje chemiczne, jak enzym. Może wspierać życie przedkomórkowe i być dużym krokiem w kierunku życia komórkowego.

Istnieją pewne dowody na poparcie tego pomysłu:

1. Istnieją pewne RNA, które działają jak enzymy.
2. Niektóre wirusy używają RNA do dziedziczenia.
3. Wiele z najbardziej podstawowych części komórki (te, które rozwijają się najwolniej) wymaga RNA.

Metabolizm i białka

Pomysł ten sugeruje, że białka działały najpierw jako enzymy, wytwarzając metabolizm. Następnie DNA i RNA zaczęły działać jako pojemniki z genami.

Ten pomysł ma również pewne dowody, które to potwierdzają.

1. Białko jako enzym jest niezbędne dla dzisiejszego życia.
2. Niektóre aminokwasy są tworzone z bardziej podstawowych chemikaliów w eksperymencie Miller-Urey. Niektórzy zaprzeczają tej idei, ponieważ białka nie mogą się kopiować.

Lipidy

W tym schemacie membrany wykonane z dwuwarstwowych lipidów występują wcześnie. Kiedy chemikalia organiczne są już zamknięte, możliwa jest bardziej złożona biochemia.

Hipoteza światowa RNA

W tej hipotezie mówi się, że RNA działa zarówno jako enzym, jak i jako pojemnik z genami. Później DNA przejęło jego genetyczną rolę.

Hipoteza świata RNA proponuje, że życie oparte na kwasie rybonukleinowym (RNA) pre-daty obecny świat życia na podstawie kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), RNA i białek. RNA jest w stanie zarówno przechowywać informacje genetyczne, jak DNA, jak i katalizować reakcje chemiczne, jak enzym. Może wspierać życie przedkomórkowe i być dużym krokiem w kierunku życia komórkowego.

Istnieją pewne dowody na poparcie tego pomysłu:

1. Istnieją pewne RNA, które działają jak enzymy.
2. Niektóre wirusy używają RNA do dziedziczenia.
3. Wiele z najbardziej podstawowych części komórki (te, które rozwijają się najwolniej) wymaga RNA.

Metabolizm i białka

Pomysł ten sugeruje, że białka działały najpierw jako enzymy, wytwarzając metabolizm. Następnie DNA i RNA zaczęły działać jako pojemniki z genami.

Ten pomysł ma również pewne dowody, które to potwierdzają.

1. Białko jako enzym jest niezbędne dla dzisiejszego życia.
2. Niektóre aminokwasy są tworzone z bardziej podstawowych chemikaliów w eksperymencie Miller-Urey. Niektórzy zaprzeczają tej idei, ponieważ białka nie mogą się kopiować.

Lipidy

W tym schemacie membrany wykonane z dwuwarstwowych lipidów występują wcześnie. Kiedy chemikalia organiczne są już zamknięte, możliwa jest bardziej złożona biochemia.

Jest to pomysł zasugerowany przez Arrheniusa, a opracowany przez Freda Hoyle, że życie rozwinęło się gdzie indziej we wszechświecie i dotarło na Ziemię w postaci zarodników. Nie jest to teoria o tym, jak zaczęło się życie, ale teoria o tym, jak mogło się ono rozprzestrzeniać. Mogło się ono rozprzestrzeniać, na przykład, przez meteoryty.

Niektórzy proponują, że wczesny Mars był lepszym miejscem do rozpoczęcia życia niż wczesna Ziemia. Cząsteczki, które połączyły się tworząc materiał genetyczny, są bardziej złożone niż "pierwotna zupa" organicznych (opartych na węglu) chemikaliów, które istniały na Ziemi cztery miliardy lat temu. Jeśli RNA był pierwszym materiałem genetycznym, to minerały zawierające bor i molibden mogą pomóc w jego tworzeniu. Te minerały były znacznie bardziej powszechne na Marsie niż na Ziemi.

Jest to pomysł zasugerowany przez Arrheniusa, a opracowany przez Freda Hoyle, że życie rozwinęło się gdzie indziej we wszechświecie i dotarło na Ziemię w postaci zarodników. Nie jest to teoria o tym, jak zaczęło się życie, ale teoria o tym, jak mogło się ono rozprzestrzeniać. Mogło się ono rozprzestrzeniać, na przykład, przez meteoryty.

Niektórzy proponują, że wczesny Mars był lepszym miejscem do rozpoczęcia życia niż wczesna Ziemia. Cząsteczki, które połączyły się tworząc materiał genetyczny, są bardziej złożone niż "pierwotna zupa" organicznych (opartych na węglu) chemikaliów, które istniały na Ziemi cztery miliardy lat temu. Jeśli RNA był pierwszym materiałem genetycznym, to minerały zawierające bor i molibden mogą pomóc w jego tworzeniu. Te minerały były znacznie bardziej powszechne na Marsie niż na Ziemi.

• Astrobiologia
• Najwcześniejsze znane formy życia

• Astrobiologia
• Najwcześniejsze znane formy życia