Obecná biologie‎ > ‎

Vznik života na Zemi

NÁZORY NA VZNIK ŽIVOTA

Tip na knihu

Zájemcům o problematiku vzniku a raného vývoje života na planetě Zemi velmi doporučujeme knihu Staré pověsti (po)zemské aneb Malá historie planety a života. Jak titul prozrazuje, v hlavní roli knihy vystupuje nebeské těleso nám nejbližší. Autoři provádějí čtenáře teoriemi o jeho zrodu a vývoji, věnují se jedinečnému úkazu – životu, jeho vzniku a evoluci, ale hlavně tomu, jak evoluce života a planety probíhaly ruku v ruce. Líčení evoluce obvykle začínají až od prvohor, kdy se objevili živočichové; autoři ukazují, že předcházející tři miliardy let byly neméně zajímavé, protože právě tehdy bakteriální biosféra pilně přetvářela planetu na místo vhodné k našemu životu.
  • 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)
    • 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 (viz např. http://cs.wikipedia.org/wiki/Endosymbiotick%C3%A1_teorie)
Comments