Das hydrothermale Hypothese zielt darauf ab, die primitiven Bedingungen zu erklären, unter denen die ersten Lebensformen auf dem Planeten Erde entstanden sind, und als Haupteinstellung die heißen Quellen in den Tiefen der Ozeane vorzuschlagen.
Es wurde eine Reihe von Thermalwasserquellen mit Temperaturen bis zu 350 ° C gefunden, in denen eine Reihe typischer Fauna dieser Bedingungen leben, wie Muscheln, Würmer, Krebstiere, Porifere und einige Stachelhäuter (Seesterne und ihre Verwandten)..
Diese Beweise legen nahe, dass Tiefseeumgebungen wahrscheinlich für den Ursprung des Lebens geeignet waren und die ersten Lebensformen chemoautotrophe Mikroorganismen waren..
Darüber hinaus beherbergt kochendes Wasser eine Reihe chemosynthetischer Bakterien, die ihre Energie aus Schwefelsubstanzen gewinnen, die in dieser Art von Umgebung reichlich vorhanden sind..
Chemosynthetische Bakterien haben Produzentenfunktionen in Ökosystemen und bilden die Basis der Nahrungskette, analog zur Rolle von Pflanzen in typischen Ökosystemen.
Ideen im Zusammenhang mit der hydrothermalen Hypothese tauchten Anfang 1977 auf, als der Forscher Corliss direkte Beobachtungen in hydrothermalen Systemen auf den Galapagos-Inseln machte..
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Seit mehreren Jahrzehnten schlagen Forscher Dutzende von Theorien vor, die den Ursprung des Lebens und das günstige Umfeld, in dem es sich hätte entwickeln sollen, erklären sollen. Wie das Leben entstand, war eine der ältesten und umstrittensten wissenschaftlichen Fragen.
Einige Autoren unterstützen den primären Ursprung des Stoffwechsels, während ihre Gegner den genetischen Ursprung unterstützen.
Mitte des 20. Jahrhunderts schlug der renommierte Wissenschaftler Arrhenius die Theorie der Panspermie oder die kosmologische Theorie vor. Diese Idee erhöht den Ursprung des Lebens dank der Ankunft von Weltraummikroorganismen von einem Planeten, auf dem zuvor Leben existierte..
Logischerweise liefert die kosmologische Theorie keine Ideen, die das Problem lösen, da sie nicht erklärt, wie außerirdisches Leben auf diesem hypothetischen Planeten entstanden ist..
Darüber hinaus ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass die mikroskopischen Einheiten, die präbiotische Umgebungen besiedelten, die Bedingungen des Weltraums überlebt haben, bis sie den Planeten Erde erreichten..
Abiotische Modelle legen nahe, dass das Leben neben "Mikrostrukturen" als Übergangsformen zwischen organischen Molekülen und frühen Lebensformen entstanden ist. Zu den Hauptverteidigern dieser Theorie zählen Oparín, Sydney W. Fox und Alfonso F. Herrera.
Nach Oparin und Haldane sind Koazervate Probionten-Vorläufer des Lebens, die durch eine Plasmamembran begrenzt sind, die eine Interaktion mit ihrer Umgebung ermöglicht. Laut den Autoren entstanden sie vor den Molekülen, die genetische Informationen übertragen: DNA oder RNA..
Stanley Miller und Harold Urey haben es ihrerseits geschafft, ein geniales System aufzubauen, das "die primitive Atmosphäre des Lebens" nachahmt. Die in der hypothetischen Atmosphäre vorhandenen Komponenten, die sich stark von der aktuellen unterscheiden, konnten organische Moleküle synthetisieren, die für das Leben essentiell sind (wie Aminosäuren), wenn Wärme und Spannung angelegt wurden..
Fox gelang es, Mikrokugeln mit einer bakterienähnlichen Größe zu erhalten, wobei die Aminosäuren einer Wärmequelle ausgesetzt wurden.
Auf die gleiche Weise haben andere Forscher die Synthese organischer Moleküle unter Verwendung anorganischer Moleküle als Rohmaterial erreicht und damit den Ursprung des Lebens aus einer abiotischen Umgebung erklärt..
Eine andere Position des Ursprungs des Lebens postuliert als Hauptereignis das Auftreten der Moleküle, die genetische Informationen enthalten. Verschiedene Autoren verteidigen den Ursprung des Lebens durch RNA und argumentieren, dass dieses Molekül gleichzeitig als Matrize und Katalysator diente.
Der größte Beweis ist die Existenz von Ribosomen, RNA-Molekülen, die Reaktionen katalysieren und gleichzeitig Informationen in ihrer Nukleotidsequenz speichern können.
Die hydrothermale Hypothese schlägt diese extremen aquatischen Umgebungen als geeigneten Ort für die Synthese organischer Verbindungen vor, die zur Entstehung lebender Organismen auf der Erde führten..
Die Autoren dieser Theorie basieren auf archäischen Fossilien, modernen hydrothermalen Unterwasserentlüftungssystemen sowie theoretischen und experimentellen Beobachtungen..
Hydrothermale Systeme zeichnen sich durch hohe Energieflüsse, eine stark reduzierende Umgebung und reichlich vorhandene mineralische Tone aus, die ideale Oberflächen für katalytische Reaktionen sind. Darüber hinaus weist es hohe CH-Konzentrationen auf4, NH3, H.zwei und verschiedene Metalle.
Die Hypothese besteht aus der sequentiellen Umwandlung von CH4, NH3, H.zwei in Aminosäuren, diese in Proteinen und dann in komplexeren Polymeren, bis ein strukturierter Stoffwechsel und lebende Organismen erreicht sind.
Bei der Untersuchung von Fossilien in präkambrischen Gesteinen wurden zellähnliche Strukturen gefunden, die vor etwa 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahren in hydrothermalen Unterwasser-Assemblagen entstanden sind..
Im Gegensatz zu den vorherigen Hypothesen schlägt die hydrothermale Hypothese Wärme als Energiequelle vor und nicht UV-Strahlen und elektrische Entladungen als Modell der "Primärsuppe". Darüber hinaus schlägt dieses Modell die Existenz von Umweltgradienten in Bezug auf Temperatur, pH-Wert und chemische Konzentration vor..
Obwohl die hydrothermale Hypothese mehrere gültige Argumente hat, wird sie nicht allgemein akzeptiert. Eine der Kritikpunkte an der Entstehung des Lebens in einer Thermalwasserquelle ist die Inkongruenz und der Mangel an Informationen über die geologischen Modelle der Präbiotik..
Ebenso würden die für die Entwicklung des Lebens essentiellen Moleküle - wie Nukleinsäuren, Proteine und Membranen - aufgrund der hohen Temperaturen hydrothermaler Umgebungen sofort zerstört werden..
Es ist jedoch auch wahrscheinlich, dass die ersten Lebensformen thermostabil waren, ähnlich den thermophilen Organismen, die heute in extremen Umgebungen leben..
Andererseits ergibt sich ein weiterer Nachteil in Bezug auf die Konzentration der Komponenten. Es ist unwahrscheinlich, dass sich das Leben in den riesigen präbiotischen Ozeanen entwickelt hat, in denen Biomoleküle stark verdünnt und dispergiert wären..
Damit eine Umgebung für den Ursprung des Lebens geeignet ist, muss sie Wechselwirkungen zwischen Molekülen fördern, damit sie komplexere Einheiten bilden. Verdünnen Sie sie nicht, wie es in den Tiefen des Ozeans passieren würde.
Befürworter der hydrothermalen Theorie vermuten, dass das Leben in abgegrenzten Bereichen entstanden sein könnte, die die Verdünnung neu gebildeter Moleküle wie Krater verhinderten..
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