Latar Belakang Hipotesis Hidrotermal, Apa Itu Terdiri dan Kritik



itu hipotesis hidrotermal bertujuan untuk menjelaskan kondisi primitif di mana kehidupan pertama terbentuk di planet Bumi berasal, mengusulkan sebagai skenario utama sumber air panas yang terletak di kedalaman lautan..

Serangkaian sumber air panas telah ditemukan dengan suhu mencapai 350 ° C, di mana serangkaian fauna khas dari kondisi ini hidup, seperti bivalvia, cacing, krustasea, porfiri dan beberapa echinodermata (bintang laut dan kerabat mereka)..

Bukti ini menunjukkan bahwa lingkungan laut dalam mungkin memadai untuk asal usul kehidupan dan bentuk kehidupan pertama adalah mikroorganisme kemoautotrofik..

Selain itu, air mendidih menghuni serangkaian bakteri kemosintetik yang mengekstraksi energinya dari zat belerang, yang berlimpah di lingkungan jenis ini..

Bakteri kemosintetik memiliki fungsi sebagai produsen dalam ekosistem, menjadi dasar rantai makanan, analog dengan peran tanaman dalam ekosistem khas.

Gagasan yang berkaitan dengan hipotesis hidrotermal mulai muncul pada awal tahun 1977, ketika peneliti Corliss melakukan pengamatan langsung dalam sistem hidrotermal yang terletak di Kepulauan Galapagos..

Indeks

  • 1 Latar belakang dan teori-teori alternatif
    • 1.1 Panspermia
    • 1.2 Model abiotik
    • 1.3 Dunia RNA
  • 2 Terdiri dari apakah itu??
  • 3 Kritik terhadap teori
  • 4 Referensi

Anteseden dan teori alternatif

Selama beberapa dekade, para peneliti telah mengusulkan lusinan teori yang dimaksudkan untuk menjelaskan asal usul kehidupan dan lingkungan yang memungkinkan di mana ia dikembangkan. Bagaimana kehidupan berasal telah menjadi salah satu pertanyaan ilmiah tertua dan paling kontroversial.

Beberapa penulis mendukung asal mula metabolisme, sedangkan lawan mereka mendukung asal genetik.

Panspermia

Pada pertengahan 1900-an, ilmuwan terkenal Arrhenius mengusulkan teori panspermia atau teori kosmologis. Gagasan ini meningkatkan asal usul kehidupan berkat kedatangan mikroorganisme spasial dari sebuah planet di mana kehidupan ada sebelumnya.

Secara logis, teori kosmologis tidak memberikan ide-ide yang memecahkan masalah, karena tidak menjelaskan bagaimana kehidupan ekstraterestrial berasal dari planet hipotetis tersebut..

Lebih jauh lagi, sangat tidak mungkin bahwa entitas mikroskopis yang menjajah lingkungan prebiotik telah selamat dari kondisi ruang sampai mereka mencapai planet Bumi..

Model abiotik

Model abiotik mengusulkan bahwa kehidupan berasal dari "struktur mikro" sebagai bentuk transisi antara molekul organik dan bentuk kehidupan pertama. Di antara pembela utama teori ini adalah Oparín, Sydney W. Fox dan Alfonso F. Herrera.

Menurut Oparin dan Haldane, coacervate adalah prekursor kehidupan probiontes, dibatasi oleh membran plasma yang memungkinkan interaksi dengan lingkungan mereka. Menurut penulis, mereka berasal sebelum molekul yang mengirimkan informasi genetik: DNA atau RNA.

Sementara itu, Stanley Miller dan Harold Urey berhasil membangun sistem yang cerdik yang meniru "atmosfer kehidupan primitif". Komponen yang ada di atmosfer hipotetis, sangat berbeda dari yang sekarang, mampu mensintesis molekul organik yang sangat diperlukan untuk kehidupan (seperti asam amino) ketika panas dan tegangan diterapkan.

Fox berhasil mendapatkan mikrosfer dengan ukuran yang mirip dengan bakteri, menjadikan asam amino sebagai sumber panas.

Dengan cara yang sama, peneliti lain telah mencapai sintesis molekul organik menggunakan molekul anorganik sebagai bahan baku, menjelaskan dengan cara ini asal usul kehidupan dari lingkungan abiotik.

Dunia RNA

Posisi lain dari asal usul kehidupan mendalilkan sebagai peristiwa utama munculnya molekul yang mengandung informasi genetik. Beberapa penulis mempertahankan asal usul kehidupan dari RNA dan berpendapat bahwa molekul ini berfungsi sebagai templat dan katalis pada saat bersamaan.

Bukti terbesar adalah adanya ribosom, molekul RNA yang mampu mengkatalisasi reaksi dan, pada saat yang sama, menyimpan informasi dalam urutan nukleotida mereka..

Terdiri dari apa itu??

Hipotesis hidrotermal mengusulkan lingkungan akuatik ekstrem ini sebagai tempat yang tepat untuk sintesis senyawa organik yang mengarah ke asal organisme hidup di Bumi..

Para penulis teori ini didasarkan pada fosil archaea, sistem modern ventilasi hidrotermal bawah laut, dan pengamatan teoritis dan eksperimental..

Sistem hidrotermal dicirikan oleh aliran energi tinggi, lingkungan yang sangat mereduksi, dan lempung mineral berlimpah, yang merupakan permukaan ideal untuk reaksi katalitik. Selain itu, ia memiliki konsentrasi CH yang tinggi4, NH3, H2 dan berbagai logam.

Hipotesis terdiri dari konversi sekuensial CH4, NH3, H2 dalam asam amino, ini dalam protein dan kemudian dalam polimer yang lebih kompleks, sampai Anda mencapai metabolisme terstruktur dan organisme hidup.

Ketika memeriksa fosil-fosil di batuan Prakambrium, struktur yang mengingatkan pada sel-sel yang berasal dari 3,5 hingga 3,8 miliar tahun lalu telah ditemukan di kumpulan bawah air hidrotermal..

Berbeda dengan hipotesis sebelumnya, hipotesis hidrotermal mengusulkan panas sebagai sumber energi dan bukan sinar UV dan pelepasan listrik, seperti model "sup purba". Selain itu, model ini mengusulkan adanya gradien lingkungan dalam hal suhu, pH dan konsentrasi kimia.

Kritik terhadap teori

Meskipun hipotesis hidrotermal memiliki beberapa argumen yang valid, itu tidak diterima secara universal. Salah satu kritik terhadap asal usul kehidupan di sumber air panas adalah ketidaksesuaian dan kurangnya informasi mengenai model geologi Era Prebiotik.

Demikian juga, molekul yang sangat diperlukan untuk pengembangan kehidupan - seperti asam nukleat, protein dan membran - akan menghadapi kerusakan langsung, karena suhu tinggi dari lingkungan hidrotermal.

Namun, kemungkinan juga bentuk kehidupan pertama termostabil, mirip dengan organisme termofilik yang saat ini mendiami lingkungan yang ekstrem..

Di sisi lain, kelemahan lain terkait dengan konsentrasi komponen muncul. Tidak mungkin bahwa kehidupan dapat berevolusi dalam luasnya lautan prebiotik, di mana biomolekul akan sangat terdilusi dan tersebar..

Agar suatu lingkungan cocok dengan asal usul kehidupan, ia harus mendukung interaksi antar molekul, sehingga mereka membentuk entitas yang lebih kompleks; Jangan mencairkannya, seperti yang akan terjadi di kedalaman laut.

Para pendukung teori hidrotermal menyarankan bahwa kehidupan dapat berasal dari daerah yang dibatasi yang akan mencegah pengenceran molekul yang baru terbentuk, seperti kawah.

Referensi

  1. Chatterjee, S. (2016). Pandangan simbiosis tentang asal usul kehidupan di hidrothermal berdampak pada kawah-danau. Kimia Fisika Fisika Kimia, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). Sebuah hipotesis tentang hubungan antara sumber air panas bawah laut dan asal usul kehidupan di bumi. Oceanologica Acta, Edisi khusus.
  3. Holm, N. G. (1992). Mengapa sistem hidrotermal diusulkan sebagai lingkungan yang masuk akal untuk asal usul kehidupan? Masuk Sistem Hidrotermal Laut dan Asal Usul Kehidupan (hal. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Lansekap Munculnya Kehidupan. Hidup, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). The Origin of Life: Model dan Data. Jurnal Evolusi Molekuler, 84(2), 85-92.