Sfondo dell'ipotesi idrotermale, che cosa consista e critiche

il ipotesi idrotermale Cerca di spiegare le condizioni primitive in cui hanno avuto origine le prime forme di vita nel pianeta Terra, proponendo come lo stadio principale le sorgenti di acque termali situate nelle profondità degli oceani.

Hanno identificato un certo numero di sorgenti di acqua calda con temperature che raggiungono 350 ° C, che abita una serie di fauna di queste condizioni, come i bivalvi, vermi, crostacei, echinodermi e alcuni Porifera (stelle marine e dei loro parenti).

Questa evidenza suggerisce che gli ambienti oceanici profondi erano probabilmente adeguati per l'origine della vita e le prime forme di vita erano i microrganismi chemoautotrophic.

Inoltre, l'acqua bollente abita una serie di batteri chemosintetici che estrae la loro energia dalle sostanze solforose, che sono abbondanti in questo tipo di ambiente.

I batteri chemiosintetici hanno le funzioni dei produttori negli ecosistemi, essendo la base della catena alimentare, analoga al ruolo delle piante negli ecosistemi tipici.

Idee relative alle ipotesi idrotermale ha cominciato ad emergere nei primi mesi del 1977, quando le osservazioni dirette ricercatore Corliss fatti nei sistemi idrotermali situati nelle isole Galapagos.

indice

• 1 Background e teorie alternative
  • 1.1 Panspermia
  • 1.2 Modelli abiotici
  • 1.3 Mondo di RNA
• 2 Che cos'è?
• 3 Critiche alla teoria
• 4 riferimenti

Teorie di sfondo e alternative

Per diversi decenni i ricercatori hanno proposto dozzine di teorie che pretendono di spiegare l'origine della vita e l'ambiente favorevole in cui è stato sviluppato. Come è nata la vita è stata una delle domande scientifiche più antiche e controverse.

Alcuni autori sostengono l'origine primaria del metabolismo, mentre i loro oppositori sostengono l'origine genetica.

panspermia

A metà del 1900 il famoso scienziato Arrhenius propose la teoria della panspermia o teoria cosmologica. Questa idea solleva l'origine della vita grazie all'arrivo di microrganismi spaziali da un pianeta dove prima esisteva la vita.

Logicamente, la teoria cosmologica non fornisce idee che risolvono il problema, poiché non spiega come la vita extraterrestre abbia avuto origine in detto pianeta ipotetico.

Inoltre, non è molto probabile che le entità microscopiche che hanno colonizzato gli ambienti prebiotici siano sopravvissute alle condizioni dello spazio fino a quando non raggiungono il pianeta Terra.

Modelli abiotici

I modelli abiotici propongono che la vita sia originata dalle "microstrutture" come forme di transizione tra le molecole organiche e le prime forme di vita. Tra i principali difensori di questa teoria ci sono Oparín, Sydney W. Fox e Alfonso F. Herrera.

Secondo Oparin e Haldane, i coacervati sono precursori della vita, delimitati da una membrana plasmatica che consente l'interazione con il loro ambiente. Secondo gli autori, sono nati prima delle molecole che trasmettono l'informazione genetica: DNA o RNA.

Da parte loro, Stanley Miller e Harold Urey sono riusciti a costruire un sistema ingegnoso che imitava "l'atmosfera primitiva della vita". I componenti presenti nell'atmosfera ipotetica, molto diversi da quelli attuali, erano in grado di sintetizzare molecole organiche indispensabili per la vita (come gli amminoacidi) quando venivano applicati il ​​calore e la tensione.

Fox riuscì a ottenere microsfere di dimensioni simili ai batteri, sottoponendo gli amminoacidi a una fonte di calore.

Allo stesso modo, altri ricercatori hanno raggiunto la sintesi di molecole organiche usando molecole inorganiche come materia prima, spiegando in questo modo l'origine della vita da un ambiente abiotico.

RNA World

Un'altra posizione dell'origine della vita postula come l'evento principale la comparsa di molecole che contengono informazioni genetiche. Diversi autori difendono l'origine della vita dall'RNA e sostengono che questa molecola serviva allo stesso tempo come modello e catalizzatore.

La più grande evidenza è l'esistenza di ribosomi, molecole di RNA capaci di catalizzare reazioni e, allo stesso tempo, immagazzinare informazioni nella loro sequenza nucleotidica.

Cos'è?

L'ipotesi idrotermale propone questi ambienti acquatici estremi come il luogo appropriato per la sintesi di composti organici che hanno portato all'origine degli organismi viventi sulla Terra.

Gli autori di questa teoria sono basati su fossili di Archaea, sistemi moderni di bocche idrotermali sottomarine e osservazioni teoriche e sperimentali.

I sistemi idrotermali sono caratterizzati da elevati flussi di energia, un ambiente altamente riducente e abbondanti argille minerali, che sono le superfici ideali per le reazioni catalitiche. Inoltre, ha alte concentrazioni di CH₄, NH₃, H₂ e diversi metalli.

L'ipotesi consiste nella conversione sequenziale di CH₄, NH₃, H₂ in amminoacidi, questi in proteine ​​e poi in polimeri più complessi, fino a raggiungere un metabolismo strutturato e organismi viventi.

Nell'esaminare i fossili nelle rocce Precambriane, strutture che ricordano cellule che vanno da 3,5 a 3,8 miliardi di anni fa sono state trovate in assemblaggi subacquei idrotermali.

In contrasto con le ipotesi precedenti, l'ipotesi idrotermale propone il calore come fonte di energia e non i raggi UV e le scariche elettriche, come il modello "zuppa primordiale". Inoltre, questo modello propone l'esistenza di gradienti ambientali in termini di temperatura, pH e concentrazione chimica.

Critica alla teoria

Sebbene l'ipotesi idrotermale abbia diversi argomenti validi, non è universalmente accettata. Una delle critiche all'origine della vita in una sorgente di acqua termale è l'incongruenza e la mancanza di informazioni relative ai modelli geologici dell'era prebiotica.

Allo stesso modo, le molecole indispensabili per lo sviluppo della vita - come gli acidi nucleici, le proteine ​​e le membrane - dovrebbero affrontare la loro distruzione immediata, a causa delle alte temperature degli ambienti idrotermali.

Tuttavia, è anche probabile che le prime forme di vita siano state termostabili, simili agli organismi termofili che oggigiorno abitano in ambienti estremi.

D'altra parte, si pone un altro inconveniente legato alla concentrazione dei componenti. È improbabile che la vita si sia evoluta nella vastità degli oceani prebiotici, dove le biomolecole sarebbero state altamente diluite e disperse.

Perché un ambiente sia adatto all'origine della vita, deve favorire le interazioni tra le molecole, in modo da formare entità più complesse; Non diluirli, come faresti nelle profondità oceaniche.

I sostenitori della teoria idrotermale suggeriscono che la vita potrebbe aver avuto origine in aree delimitate che evitavano la diluizione di molecole di nuova formazione, come i crateri.

riferimenti

1. Chatterjee, S. (2016). Una visione simbiotica dell'origine della vita nei laghi di cratere da impatto idrotermale. Fisica chimica Chimica fisica, 18(30), 20033-20046.
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4. Jheeta, S. (2017). Il paesaggio dell'emergenza della vita. vita, 7(2), 27.
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