Cambridgeko Unibertsitateko (Britainia Handia) zientzialariek, medikuaren gidaritzapean (Emily Mitchell), ikusi zuten nola biderkatu ziren gamaomorfoak - Lurreko lehenengo zelula anitzeko organismoetako bat. Aldizkari honetan argitaratutako artikulua Naturegunea itzultzen du LiveZientzia.

Rangeomorph itsasoan bizi ziren duela 565 urte, Ediacar garaian (aro neo-proterozoikoa). Oso animalia primitiboak izanik, ez zuten ez ahorik, ez beste organorik, eta ezin ziren mugitu, baina itsas hondoari itsatsita zeuden. Gorputza lau mailako tubulu adarrak osatzen zuten eta iratze modernoen hostoen antza zuten.

Cambridgeko zientzialariek ordezkarien grabatu fosilak aztertu zituzten Fractofusus, generoetako bat Ranomorph, Ediacar arrokak inguruan. Ternua (Kanada), non garai geologiko honetako izaki bizidunen aztarnak munduan hobekien kontserbatzen diren.

Metodo estatistikoak bitarteko gamako marken kokapenaren azterketan aplikatuz, Cambridgeko biologoek bi ugaltzeko estrategia erabiltzen zituztela jakin zuten. Izaki bizidun hauen lehen belaunaldia, edozein lurraldetan kokatu zena, urak sortutako auzi batetik sortu zen. (Oraindik ez dago argi gatazka horiek sexualki edo asexualki eratu diren). Geroagoko belaunaldiek aitzindari hauengandik hartu dute parte prozesuen laguntzarekin.

"Modu honetan erreprodukzioak arrakasta handia izan zuen rankeomorfoak, lurralde berriak azkar garatu baititzakete eta gero bezain azkar populatu", esan du Mitchell doktoreak. "Organismo horien bi ugalketa eredu desberdinen artean aldatzeko gaitasunak erakusten du zein konplexua zen haien ideologia, eta harrigarria da garai hartako beste bizitza molde gehienak oso primitiboak zirelako".

Rangomorfoak oso hedatu ziren Ediacariako itsasoetan, baina hurrengo Kambiar aldiaren hasieran (Paleozoiko aroan zegoen), bat-batean misterioski desagertu ziren. Hori dela eta, zientzialariek oraindik ezin dituzte organismo bizien artean "senide" fidagarriak hautatu.

Mitchell doktoreak eta lankideek egindako aurkikuntzara itzulita, ohartzen da garrantzitsua dela lehenengo animalia multikelularren ugalketa prozesuak eta haien bizitza orokorrean ulertzea.

Antzinako organismoen azterketak, haien aztarna fosilen arabera, batzuetan ustekabeko emaitzak dakartza. Adibidez, duela gutxi bakarrik aurkitu duzu azkenik zizare modernoen arbasoen fosilaren anatomia. Zientzialariek Kanbriar leherketaren garaian bizi ziren zizare guztien arbasoen anatomiaren ezaugarriak irudikatu ahal izan dituzte eta bere itxura bitxia izendatu dute. Hallucigenia. Aktibatuta zegoen oraindik zizare horren buruarekin oker zegoen zer den buztana, eta "hankak" atzeko puntak zituela.

Panspermia

Panspermiaren ideiaren defendatzaileak ziur daude lehenengo mikroorganismoak Lurretik espaziora ekarri zituztela. Hala uste zuten German Helmholtz zientzialari-entziklopedista ospetsuak, Kelvin fisikari ingelesak, Vladimir Vernadsky zientzialari errusiarrak eta Svante Arrhenius kimikari suediarrak, gaur egun teoria honen sortzailea dela uste baitute.

Zientifikoki baieztatu da Lurrean meteoritoak Marte eta beste planetak behin eta berriz aurkitu direla, seguru asko kometak, agian izar estralistetako sistemetatik etor daitezkeenak. Gaur egun inork ez du zalantzarik egiten, baina oraindik ez dago argi nola sortu zitekeen bizitza beste mundu batzuetan. Izan ere, panspermiarengatik apologek zibilizazio atzerritarrei gertatzen zaienaren "erantzukizuna" transferitzen diete.

Salda Primarioaren Teoria

Hipotesi honen sorrera Harold Urey eta Stanley Miller-en esperimentuek erraztu zuten 1950eko hamarkadan. Bizitza jaio aurretik gure planetaren azalean zeuden ia baldintza berberak birsortu ahal izan zituzten. Deskarga elektriko txikiak eta ultravioleta hidrogeno molekularra, karbono monoxidoa eta metanoa nahastu ziren.

Bizitzaren sorrera

ARNaren munduaren kontzeptu modernoaren arabera, azido ribonukleikoa (RNA) bera izan zen erreproduzitzeko gaitasuna eskuratu zuen lehen molekula. Milioika urte igaro litezke Lurrean horrelako molekula agertu baino lehen. Baina eratu ondoren, bizitza azaleratzeko aukera gure planetan agertu zen.

RNA molekula batek entzima gisa joka dezake, nukleotido askeak sekuentzia osagarrian konbinatuz. Horrela, RNAren biderkadura gertatzen da. Baina konposatu kimiko horiei ezin zaie oraindik izaki biziduna deitu, ez baitituzte gorputzaren mugak. Edozein izaki bizidunek muga horiek dituzte. Gorputzaren higidura kaotikotik isolatutako gorputzeko partikulak soilik izan daitezke erreakzio kimiko konplexuak, izakia elikatu, biderkatu, mugitu eta abar ahalbidetzen dutenak.

Ozeanoan isolatutako barrunbeak agertzea nahiko ohikoa da. Uretan erori diren gantz-azidoek (azido alifatikoek) osatzen dute. Gauza da molekularen mutur bat hidrofilikoa dela, eta bestea hidrofoboa. Uretan harrapatutako gantz-azidoek molekulen mutur hidrofoboak esferaren barnean eratzen dituzte. Agian RNA molekulak horrelako eremuetan erortzen hasi ziren.

Zenbat urte ditu gizateriak?

Jende askok ez du Homo Sapiens espezie modernoaren adina ezagutzen, eta horrek zentzuzko pertsona esan nahi du; zientzialariek 200 mila urte besterik ez dituzte estimatzen. Hau da, gizakiak espezie gisa duen garaia narrasti-klasearen adina baino 1250 aldiz txikiagoa da, dinosauroak baitziren.

Kontzientzian sartzea eta datu hauek antolatzea beharrezkoa da hasiera batean gure planeta nolakoa zen bizitza ulertu nahi badugu. Eta nondik sortu zen bizitza hau ulertzen saiatzen diren pertsonak gaur?

Gaur egun, zientzialarien material sailkatuak publiko bihurtu dira. Azken urteetako esperimentuen historia harrigarriak, eboluzioaren teoria berridatzi eta gure planetaren bizimodua nolakoa zen argitu zuen aspaldidanik ezarritako dogmak piztu ditu. Genetikaren sekretuak, normalean "hastapenak" zirkulu estu batetara soilik eskura zitezkeenak, erantzun ezberdina eman zuen Darwinek bere ustez.

Homo Sapiens espezieak (Homo sapiens) 200 mila urte besterik ez ditu. Eta gure planeta 4.5 bilioi da!

Lehen zatiketa zelularra

Gaur egun, ezagutzen ez diren lehen zelulak, RNA molekulaz eta gantz azidoez osatutako mintzak banatzen hasi ziren. Agian, mintz barruan eraikitako RNA molekula berri bat hasi zen birziklatzen. Azkenean, horietako bat mintzatik hautsi zen. ARN molekularekin batera, inguruan esfera berri bat eratzen zuten gantz-molekula batzuk ere utzi zituzten.

Material sekretuak

Duela mende batzuk horrelako ideiengatik, litekeena da egikaritzea jokoan. Giordano Bruno duela 400 urte baino gutxiagotan erre zen herejian, 1600eko otsailean. Baina gaur egun, aitzindari ausarten azterketa klandestinoak ezagutza publiko bihurtu dira.

Duela 50 urte ere, ezjakintasuneko aitek sarritan beste gizon batzuen seme-alabak hazten zituzten, amak berak ere ez zekien egia. Gaur egun, aitatasuna ezartzea ohiko analisia da. Gutako bakoitzak ADN proba bat eska dezake eta jakin genituen nortzuk izan ziren bere arbasoak, haren odola isuritako zainetan. Belaunaldien arrastoa betiko harrapatzen da kode genetikoan.

Kode horretan jasotzen da gizakien adimenak okupatzen duen galderarik errazenari erantzuna: nola hasi zen bizitza?

Zientzialarien material sailkatuek erantzun zuzen bakarra aurkitzeko nahiaren historia erakusten dute. Iraunkortasun, iraunkortasun eta sormen harrigarri baten istorioa da, zientzia modernoaren aurkikuntza handienak barneratuz.

Bizitza nola hasi zen ulertzeko ahaleginean, jendea planetako bazterrik urrunenak esploratzera joan zen. Bilaketak egiten ari diren bitartean, zientzialari batzuek "munstroen" estigma jaso zuten esperimentuengatik, beste batzuek sistema totalitarioaren arreta handiz egin behar izan zuten.

Precambrian (kriptosa)

Precambrian ia 4 bilioi urte iraun zuen. Denbora tarte horretan aldaketa garrantzitsuak gertatu dira Lurrean: lurrazala hoztu egin da, ozeanoak agertu dira eta garrantzitsuena bizitza primitiboa agertu da. Hala ere, bizitza honen arrastoak fosilen erregistroan arraroak dira, lehenengo organismoak txikiak ziren eta ez zuten maskor gogorrik.

Precambrianek Lurraren historia geologikoaren zatirik handiena duela - 3.8 bilioi urte inguru. Gainera, bere kronologia ondorengo fanerozoikoa baino askoz ere okerragoa da. Horren arrazoia zera da: Precambrian sedimentuen hondakin organikoak oso arraroak direla, eta hori da antzinako eraketa geologiko horien ezaugarri bereizgarri bat. Hori dela eta, azterketa metodo paleontologikoa ez da aplikatzen Precambrian geruzetan.

Archean Aeon (duela 4,6 - 2,5 bilioi urte)

Garai hartako meteoritoen, arroken eta bestelako materialen ikerketek erakusten dute gure planeta duela 4.6 bilioi urte inguru sortu zela. Ordura arte, Eguzkiaren inguruan disko lauso bat zegoen soilik, gasaz eta hauts kosmikoz osatua. Orduan, grabitatearen eraginpean, hautsa gorputz txikietan biltzen hasi zen, azkenean planeta bihurtu zen.

Milioika urtetan, bizitzarik ez zegoen Lurrean. Goiko mantua urtzearen eta bere ozeano magmatikoaren itxurarekin gehiegi berotu ondoren, Lurraren gainazal osoa, litosfera primario eta hasierako trinkoarekin batera, oso azkar murgildu zen goiko mantuaren urtzera. Garai hartan atmosfera ez zen trinkoa eta amoniakoa (NH) bezalako gas toxikoek osatzen zuten₃) metanoa (CH)₄), hidrogenoa (H₂), kloroa (Cl₂), sufrea. Bere tenperatura 80 ºC-ra iritsi zen. Erradioaktibitate naturala oraina baino askotan handiagoa izan zen. Horrelako baldintzetan bizitzea ezinezkoa zen.

Duela 4.500 milioi urte, Lurrak Marteren tamaina, Teia planeta hipotetikoa, zeruko gorputz batekin talka egin zuen. Talka hain gogorra izan zen, talka egitean sortutako hondakinak espaziora bota eta ilargia eratzeko. Ilargiaren sorrerak bizitzaren sorreran lagundu zuen: itsasoak garbitu eta aireratzen lagundu zuten mareak eragin zituen, eta egonkortu [ zehaztu ez den iturria 2933 egun ] Lurraren biraketa ardatza.

3,5 bilioi urte inguruko bizimoduaren lehen arrasto kimikoak aurkitu zituzten Australiako haitzetan (Pilbara). Geroago, karbono organikoa 4,1 bilioi urtekoa da. Beharbada, bizitza iturri iturrietan sortu zen, eta bertan elikagai ugari zeuden, nukleotidoak barne.

Arkeanoko bizitzak bakteriak eta zianobakterioak izan zituen. Beheko hurbileko bizimodua eramaten zuten: itsas hondoan muki geruza mehe batez estaltzen zuten.

Nola hasi zen bizitza lurrean?

Agian horixe da dauden galdera guztietatik zailena. Milurtekoetan, jende gehienak azaldu du hori tesia batekin - "jainkoek bizitza sortu zuten". Beste azalpen batzuk pentsaezinak izan ziren. Baina denborarekin egoera aldatu egin da. Iragan mendean zehar, zientzialariek planetaren lehen bizitza nola sortu zen irudikatu nahi izan dute, Michael Marshall-ek BBC katerako idatzi du.

Bizitzaren jatorria aztertzen duten zientzialari moderno gehienak ziur daude norabide egokian doazela, eta egindako esperimentuek konfiantza soilik indartzen dute. Genetikaren aurkikuntzek ezagutzaren liburua berridatzi dute lehen orrialdetik azkenera.

• Duela gutxi, zientzialariek duela 540 milioi urte planeta osoan bizi zen gizakiaren arbaso zaharrena aurkitu zuten. Ikerlariek diotenez, ornodun guztiak sortu dira "hortzetako zaku" honetatik. Arbaso komunaren tamaina milimetro bat besterik ez zen.
• Ikertzaile modernoek ADNaren funtsezko aldaketekin lehen organismo semi-sintetikoa sortzea lortu dute. Proteina berrien sintesitik oso gertu gaude, hau da, bizitza guztiz artifiziala. Mende pare bat gutxi barru gizakiak izaki bizidun mota berri baten sorrera menderatzea lortu du.
• Organismo berriak sortzeaz gain, lehendik daudenak modu seguruan editatzen ditugu. Zientzialariek DNA-katea editatzeko DNA tresnak erabiltzea ahalbidetzen duten "softwareak" ere sortu dituzte. Bide batez, ADNaren% 1ak soilik informazio genetikoa darama, ikerlariek diotenez. Zergatik behar dugu gainerako% 99?
• ADN hain polifazetikoa da, informazioa disko gogorrean gorde dezakezu. Dagoeneko film bat DNAn grabatu da eta informazioa arazorik gabe deskargatu ahal izan da, disketetik fitxategiak ateratzeko erabiltzen baitute.

Pertsona hezitua eta modernoa iruditzen al zaizu? Orduan jakin behar duzu hori.

DNAren aurkikuntza 1869koa izan arren, ez zen 1986. urtera arte ezagutza hori auzitegietan erabili zen lehenengo aldiz.

Horra hor Lurreko bizitzaren jatorriaren historia

Bizitza zaharra da. Dinosauroak, agian, desagertutako izaki guztietatik ospetsuenak dira, baina duela 250 milioi urte baino ez ziren agertu. Planetako lehen bizitza askoz lehenago sortu zen.

Fosil zaharrenak, adituen arabera, 3,5 bilioi urte inguru dituzte. Alegia, lehen dinosauroak baino 14 aldiz zaharragoak dira!

Hala ere, hori ez da muga. Adibidez, 2016ko abuztuan, bakteria fosilak aurkitu ziren, haien adina 3,7 bilioi urtekoa baita. Dinosauroak baino 15 mila aldiz zaharragoa da hau!

Lurra bera ez da bakteria horiek baino askoz ere zaharragoa - azkenean gure planeta duela 4.500 milioi urte inguru eratu zen. Hau da, Lurreko lehen bizitza nahiko "bizkor" sortu zen, planetan 800 milioi urte igaro ondoren bakteriak aurkitu baitziren: izaki bizidunak, zientzialarien arabera, denborarekin konplikatuagoak bihurtu ziren eta lehendabiziko organismo sinpleengatik hasi ziren. -Bai, eta gizakiari berari.

Kanadako azken txosten batek datu hauek baieztatzen ditu: bakterio zaharrenak 3.770 eta 4.300 bilioi urte artekoak direla uste da. Hau da, gure planetako bizitzak, seguru asko, "eratu" egin ziren 200 milioi urte sortu zirenetik. Aurkitutako mikroorganismoak burdinez bizi ziren. Haien aztarnak kuartzetako arroketan aurkitu ziren.

Bizitza Lurrean jatorria dela pentsatzen badugu, zentzuzkoa den arren, oraindik ez dugula beste gorputz kosmikoetan aurkitu, ez beste planetetan, ezta kanpoko espaziotik ekarritako meteorito zatietan ere, orduan gertatu beharko litzateke hori. , mila milioi urte igarotzen dira planeta azkenean eratu zenetik eta gure garaian aurkitu ziren fosilak gertatu zirenetik.

Beraz, interesatzen zaigun denbora epea murriztu ondoren, azken ikerketetan oinarrituz, Lurreko lehen bizitza zein izan zen pentsa dezakegu.

Zientzialariek historiaurreko erraldoien itxura birsortu zuten indusketetan aurkitutako eskeletoetatik.

Izaki bizidun guztiak zelulek osatzen dituzte (eta, beraz, zaude)

Mendean, biologoek ikusi zuten izaki bizidun guztiak "zelulak" daudela: forma eta tamaina desberdinetako materia organikoaren multzo txikiak.

Zelulak lehenengo aldiz aurkitu ziren XVII. Mendean, mikroskopio nahiko indartsuak asmatu ziren aldi berean, baina mende eta erdiren ondoren soilik zientzialariek ondorio berbera atera zuten: zelulak planetako bizitza guztiaren oinarria dira.

Jakina, gizakiak ez du arrain edo dinosauroen antza, baizik eta mikroskopio baten bidez bakarrik begiratu animalien munduko ordezkari gisa ia zelula berekoak direla ziurtatzeko. Gainera, zelulak berdinak dira landareak eta onddoak.

Organismo guztiak zelulez osatuta daude, zu barne.

Bizi-forma handiena bakterio zelulabakarrak dira.

Gaur egun, bizimodu ugarienak modu seguruan deitu daitezke mikroorganismoak, eta bakoitza zelula bakarra da.

Horrelako bizitza mota ospetsuena munduko edozein lekutan bizi diren bakterioak dira.

2016ko apirilean, zientzialariek "bizitzaren zuhaitza" bertsio eguneratua aurkeztu zuten: izaki bizidun mota bakoitzerako zuhaitz genealogiko moduko bat. Zuhaitz honen "adar gehienak" bakterioak dira. Gainera, zuhaitzaren formak Lurreko bizitza guztiaren arbasoak bakterioa zela iradokitzen du. Beste modu batera esanda, izaki bizidunen barietate osoa (zu barne) bakterio bakarrekoa zen.

Horrela, bizitzaren jatorriaren gaiari zehatzago hurbildu diezaiokegu. Lehen zelulak birsortzeko, duela 3,500 milioi urte baino gehiago planetan nagusi ziren baldintzak birsortu behar dituzu.

Beraz, zein zaila da?

Bakterio zelulabakarrak Lurreko bizimodu ohikoenak dira.

Esperimentuen hasiera

Mende askotan zehar, "non hasi zen bizitza?" Galdera. ia ez zuen serio eskatu. Izan ere, hasieran gogoan genuen bezala, erantzuna jakina zen: Bizitza Sortzaileak sortu zuen.

Mendera arte, jende gehienak "vitalismoan" sinesten zuen. Irakaskuntza hau izaki bizidun guztiek objektu bizigabeak bereizten dituen indar naturaz gaindiko batez hornituta daudela dio.

Vitalismoaren ideiek askotan postulatu erlijiosoekin oihartzun zuten. Bibliaren arabera, Jainkoak, "bizitzaren arnasa" erabiliz, lehen jendea berpiztu zuen eta arima hilezkorra vitalismoaren adierazpenetako bat dela.

Baina arazo bat dago. Vitalismoaren ideiak funtsean okerrak dira.

Mendearen hasieran, zientzialariek izaki bizidunetatik soilik eskuragarri zeuden hainbat substantzia aurkitu zituzten. Gernuan zegoen urea substantzia horietako bat zen eta 1799an lortu zen.

Aurkikuntza honek, hala ere, ez zuen kontra egin vitalismoaren kontzeptua. Urea izaki bizidunetan bakarrik agertu zen; beraz, agian, energia berezi batez hornituta zeuden, eta horrek bakarrak bihurtu zituen.

Vitalismoaren heriotza

Baina 1828an, Friedrich Wöhler kimikari alemaniarrak urea sintetizatu ahal izan zuen konposatu ez-organiko batetik - amonio zianatoa, eta horrek ez zuen zerikusirik izaki bizidunekin. Beste zientzialariek bere esperimentua errepikatu ahal izan zuten, eta laster ikusi zen konposatu organiko guztiak konposatu inorganiko sinpleagoetatik lor zitezkeela.

Horrek vitalismoaren amaiera kontzeptu zientifiko gisa jarri zuen.

Baina sinesmenak kentzea nahiko zaila zen jendearentzat. Izaki bizidunentzat soilik ez diren konposatu organikoetan ez da ezer berezirik, askorentzat magia elementu baten bizitza kenduko zuela zirudien, izaki jainkotiarretatik jendea makina bihurtuz. Jakina, hori Bibliaren oso kontrakoa zen.

Zenbait jakintsuek vitalismoaren alde borrokatzen jarraitu zuten. 1913an, Benjamin Moore biokimikari ingelesak sutsuki bultzatu zuen "energia biotikoaren" teoria, funtsean vitalismo bera zuena, baina beste azal batean. Vitalismoaren ideiak sustrai nahiko indartsuak aurkitu ditu giza ariman emozio mailan.

Gaur egun, bere gogoetak leku ustekabeenetan aurki daitezke. Hartu, esate baterako, zientzia fikziozko istorioak, non pertsonaia baten "bizitzaren energia" birplanteatu edo birrindu daitekeen. Gogoratu "Doctor Who" serieko Time Lords lasterketan erabilitako "birsortze energia". Energia hau berriro bukatuko balitz. Ideia futurista dirudien arren, errealitatean antzinako teorien isla da.

Horrela, 1828 ondoren, zientzialariek azkenik, arrazoi onak izan zituzten bizitzaren jatorriari buruzko azalpen berri bat bilatzeko, oraingoan jainkozko esku-hartzearen inguruko espekulazioak baztertuz.

Baina ez ziren bilatzen hasi. Badirudi ikerketaren gaia bere gailuetara iritsi dela, baina egia esan, hamarkada batzuk ez dira bizitzaren jatorriaren asmakizunera iritsi.Agian denek ere vitalismoarekin lotura handia zuten oraindik aurrera egiteko.

Darwin eta eboluzioaren teoria

Mendeko ikerketa biologikoaren arloan egindako aurrerapen nagusia eboluzioaren teoria izan zen, Charles Darwinek garatua eta beste zientzialariek jarraitu zuten.

Darwinen Teoria1859ko Espezieen Jatorrian deskribatuta, animalien munduaren aniztasun guztia arbaso bakar batetik nola azaldu zen.

Darwinek esan zuen Jainkoak ez zuela izaki bizidunen espezie bakoitza banan-banan sortu, eta espezie horiek duela milioika urte agertu zen organismo primitibo baten jatorria dela, azken arbaso komun unibertsala ere deitzen dena.

Ideia oso polemikoa izan da, berriro ere, bibliako postulatuei uko egin zielako. Darwinen teoria gogor kritikatu zuten, bereziki kristau irainduek.

Baina bilakaeraren teoriak ez zuen hitzik esan lehenengo organismoa nola agertu zen.

Nola sortu zen lehenengo bizitza?

Darwinek galdera sakona zela ulertu zuen, baina (beharbada, kleroarekin beste gatazketan sartu nahi ez izana) 1871ko gutun batean aipatu zuen. Gutunaren tonu emozionalak zientzialaria gai honen garrantzi sakonaz jabetzen zela erakutsi zuen:

"... Baina orain bada [oh zein handia bada!] amonio eta fosforo beharrezko gatz guztiak dituen argia, beroa, elektrizitatea eta abarrentzako gordailu epeletan, eraldaketa konplexuagoak egiteko gai den kimika eratutako proteina ... "

Beste era batera esanda: imajina ezazu konposatu organiko sinpleekin osatutako urmael txiki bat eta eguzkiaren azpian kokatuta dagoena. Konposatu batzuk elkarreragiten hasiak dira, substantzia konplexuagoak sortuz, proteina esaterako. Horrek, era berean, elkarreragiten eta garatuko dira.

Ideia azalekoa zen. Baina, hala ere, bizitzaren jatorriaren inguruko lehen hipotesien oinarria eratu zuen.

Darwinek eboluzioaren teoria sortu zuen, bizimodua ur epeletan beharrezko konposatu ez-organikoekin saturatuta zegoela ere proposatu zuen.

Alexander Oparinren ideia iraultzaileak

Eta norabide honetako lehen urratsak ez ziren batere eman espero zenuen lekuan. Pentsa dezakezu horrelako ikerketak Erresuma Batuan edo AEBetan egin beharko liratekeela, esate baterako. Baina, egia esan, bizitzaren jatorriaren inguruko lehen hipotesiak URSS estalinistaren jatorrizko hedapenetan jarri ziren, seguruenik inoiz ez zenuen izena.

Jakina da Stalinek genetikaren arloan ikerketa asko itxi zituela. Horren ordez, Trofim Lysenko agronomoaren ideiak sustatu zituen, uste baitzuten ideologia komunistetara egokiagoak zirela. Genetikaren arloan ikerketak egiten zituzten zientzialariek Lysenkoren ideiak publikoki babestu behar izan zituzten, bestela kanpalekuetan egoteko arriskua baitzegoen.

Hain giro tentsioan, Alexander Ivanovich Oparin biokimikariak esperimentuak egin behar izan zituen. Hori posible zen bere burua komunista fidagarri gisa ezarri zuelako: Lysenkoren ideiak babestu zituen eta Leninen agindua ere jaso zuen - garai hartan existitzen zen saririk ohoregarriena.

1924an, Oparin-ek On the Origin of Life liburua argitaratu zuen. Bertan, bizitzaren jatorriari buruzko ikuspegia azaltzen zuen, Darwin-eko "urtegi beroa" adibide zirriborroaren antzekoa.

Alexander Oparin biokimik sobietarrak iradoki zuen lehen izaki bizidunek koacervates gisa eratzea.

Lurreko lehen bizitzaren teoria berria

Oparin-ek Lurra nola sortu zen deskribatu zuen lehen egunetan. Planetak gainazal beroa erretzen zuen eta meteorito txikiak erakartzen zituen. Inguruan harri erdi urtuak baino ez zeuden, produktu kimiko ugari biltzen zituztenak, horietako asko karbonoan oinarritutakoak.

Azkenean, Lurra nahikoa hoztu zen eta lehenik lurruna ur likido bihurtu zen eta horrela lehenengo euria sortu zen. Denboraren ondoren, ozeano beroak agertu ziren planetan karbonoan oinarritutako produktu kimikoetan aberatsak zirenak. Ekitaldi gehiago garatu litezke bi agertokitan.

Lehenengoak konposatu konplexuagoak agertuko ziren substantzien elkarrekintza izan zuen. Oparin-ek iradokitzen du izaki bizidunentzat garrantzitsuak diren azukreak eta aminoazidoak planetako ur-arroetan eratu daitezkeela.

Bigarren agertokian, elkarreraginean zehar substantzia batzuk egitura mikroskopikoak eratzen hasi ziren. Dakizuenez, konposatu organiko asko ez dira uretan disolbagarriak: adibidez, olioak geruza bat osatzen du uraren gainazalean. Zenbait substantziek, urarekin kontaktuan daudenean, globulu esferikoak edo "koacervates" eratzen dituzte: 0,01 cm (edo 0,004 hazbete) diametro dituzte.

Mikroskopio baten azpian ikustean, zelula biziekin duten antzekotasuna antzeman dezakezu. Hazi egiten dira, forma aldatu eta batzuetan bi zatitan banatzen dira. Inguruko konposatuekin ere elkarreragiten dute, beste substantziak beren barnean kontzentratu daitezen. Oparin-ek iradoki zuen koacervateak zelula modernoen arbasoak zirela.

John Haldane-ren lehen bizitzaren teoria

Bost urte geroago, 1929an, John Burdon Sanderson Haldane biologo ingelesak independentziaz aurkeztu zuen bere teoria antzeko ideiekin, Rationalist Annual aldizkarian argitaratu zena.

Ordurako Haldanek ekarpen izugarria egin zuen eboluzioaren teoriaren garapenean, Darwinen ideiak genetikaren zientzian integratzen lagundu baitzuen.

Oso pertsona gogoangarria zen. Behin, deskonpresio-ganbera batean egindako esperimentu batean, belardiaren haustura bat izan zuen. Ondoren, honako hauei buruz idatzi zuen: "Mintza dagoeneko sendatzen ari da, eta bertan zulo bat badago ere, gorrak izan arren, pentsa daiteke tabako-eraztunak erretzea, nire ustez. lorpen garrantzitsua. "

Oparin bezala, Haldanek konposatu organikoek uretan nola elkarrekintza zezaketen proposatu zuen: "(lehenago) lehen ozeanoek salda beroaren koherentzia lortu zuten." Honek "lehenengo bizidun edo erdi bizidun organismoak" agertzeko baldintzak sortu zituen. Baldintza berberetan, organismo errazena "olio filmaren" barruan egon liteke.

John Haldane-k, Oparin-ek independentziaz, lehen organismoen jatorriari buruzko antzeko ideiak aurkeztu zituen.

Oparin-Haldaneren kontzeptua

Horrela, teoria hau aurreratu zuten lehen biologoak Oparin eta Haldane izan ziren. Baina Jainkoak edo “indar bizia” abstraktu batzuek ez zuten izaki bizidunen eraketan parte hartzen zuen ideia errotikoa zen. Darwinen eboluzioaren teoria bezala, pentsamendu hau lepokoa zen kristautasunaren aurpegian.

URSSren botereak erabat poztu zuen egitate hori. Sobietar erregimenaren azpian, ateismoa nagusi zen herrialdean, eta agintariek pozez babestu zuten bizitza bezalako fenomeno konplexuen azalpen materialistak. Bide batez, Haldane ateo eta komunista ere izan zen.

"Garai haietan, ideia hori beraien uste propioen prismaren bidez bakarrik ikusten zen: erlijioek etsaitasunez hautematen zuten, ideia komunisten aldekoak", dio Armen Mulkidzhanyanek, Osnabruck Unibertsitateko bizitzaren jatorrian adituak. "Sobietar Batasunean ideia hori pozik onartu zen, ez baitzuten Jainkorik behar. Mendebaldean ezkerreko alde berberek, komunistek eta abar partekatu zuten. "

Konposatu organikoen "salda primarioan" eratu zela deritzo kontzeptuari Oparin-Haldane-ren ondorioa. Nahikoa konbentzigarria zirudien, baina arazo bat zegoen. Garai hartan, ez zen esperimentu praktiko bakarra egin hipotesi honen egiazkotasuna frogatuko zuenik.

Horrelako esperimentuak ia mende laurdenaren ondoren hasi ziren soilik.

Bizitza "in vitro" sortzeko lehenengo esperimentuak

Bizitzaren jatorriaren inguruko galdera Harold Urey, 1934an Kimikako Nobel Saria garai hartan jaso zuen zientzialari ospetsua interesatzen zitzaion eta bonba atomikoaren sorreran ere parte hartu zuen.

Bigarren Mundu Gerran, Yuri Manhattan proiektuan parte hartu zuen, bonba baten nukleorako behar zen uranio-235 ezegonkorra biltzen. Gerra amaitu ondoren, Yurik teknologia nuklearraren kontrol zibila defendatu zuen.

Yuri kanpoko espazioan gertatutako fenomeno kimikoen interesa piztu zen. Eta berarentzat interesgarriena eguzki sistema eratzeko garaian izan ziren prozesuak izan ziren. Bere hitzaldietako batean adierazi zuen hasieran Lurrean, ziurrenik, ez zegoela oxigenorik. Eta baldintza hauek Oparin eta Haldane-rekin hitz egin zuten "salda primarioa" osatzeko aproposak ziren, beharrezko substantzia batzuk hain ahulak zirelako oxigenoarekin kontaktuan disolbatuko zirelako.

Hitzaldian Stanley Miller izeneko doktore ikaslea izan zen, eta Yurirengana jo zuen, ideia horretan oinarritutako esperimentu bat egiteko proposamenarekin. Hasieran, Yuuri ideia eszeptikoa zen, baina gero Millerrek konbentzitzea lortu zuen.

1952an, Millerrek Lurreko bizitzaren jatorriaren azalpenarekin lotuta zegoen guztiaren esperimenturik ospetsuena egin zuen.

Stanley Miller esperimentua gure planetako izaki bizidunen jatorria aztertzeko historian ospetsuena bihurtu zen.

Lurreko bizitzaren jatorriari buruzko esperimentu famatuena

Prestatzeak ez zuen denbora asko behar. Millerrek kristalezko ontzi sorta bat konektatu zuen eta horien bidez ustez Lurrean hasitako 4 substantziak zirkulatzen ziren: ura irakiten, hidrogenoa, amoniakoa eta metanoa. Gasek isuri isuri sistematikoak jasan zituzten - Tximistaren simulazioa izan zen, Lurraren hasieran gertakari ohikoa baitzen.

Millerrek aurkitu zuen "matrazearen ura ikusgai arrosa bihurtu zen lehenengo egunaren ondoren, eta lehen astearen ondoren irtenbidea lainotu eta gorri iluna bihurtu zen". Konposatu kimiko berrien eraketa egon zen.

Miller-ek konponbidearen osaera aztertu zuenean, bi aminoazido zituen: glicina eta alanina. Dakizuenez, aminoazidoak bizitzaren bloke eraikitzaile gisa deskribatzen dira maiz. Aminoazido hauek gure gorputzeko prozesu biokimiko gehienak kontrolatzen dituzten proteinen eraketan erabiltzen dira. Miller-ek, literalki, hutsetik sortu zuen izaki bizidun baten bi osagai garrantzitsuenak.

1953an, esperimentuaren emaitzak Science aldizkari ospetsuan argitaratu ziren. Yuri, bere adin bateko zientzialari baten ezaugarria ez izan arren, keinuak izenburutik kendu zion izenari, eta aintza guztia Millerren esku utzi zuen. Hala ere, azterketa "Miller-Yuri Experiment" deitzen zaio.

Miller-Yuri esperimentuaren garrantzia

"Miller-Urey esperimentuaren balioa erakusten du atmosfera sinple batean ere molekula biologiko asko eratu daitezkeela", dio John Sutherland, Cambridgeko Biologia Molekularreko Laborategiko zientzialariak.

Esperimentuaren xehetasun guztiak ez ziren zehatzak, gerora agertu zen bezala. Izan ere, ikerketek frogatu dute beste gas batzuk Lurreko atmosferan egon zirela. Baina horrek ez du esperimentuaren garrantzia kentzen.

"Mugarik gabeko esperimentu bat izan zen, askoren irudimena astindu zuen eta horregatik da gaur egun aipatzen dena", dio Sutherlandek.

Millerren esperientzian, zientzialari asko hutsetik hasi ziren molekula biologiko sinpleak sortzeko moduak bilatzen. Galderaren erantzuna "Nola hasi zen bizitza Lurrean?" Oso hurbil zegoela zirudien.

Orduan, ordea, bizitza pentsa dezakezuena baino askoz ere zailagoa dela konturatu zen. Zelula biziak, ondorioz, ez dira konposatu kimikoen multzoak, mekanismo txiki konplexuak baizik. Bat-batean, hutsetik zelula bizidunak sortzea zientzialariek espero zena baino arazo larriagoa bihurtu zen.

Geneak eta ADN azterketa

Mendearen 50eko hamarkadaren hasieran, zientzialariek urruti zeuden jainkoen bizitza oparia zela pentsatzetik.

Horren ordez, Lurraren hasieran bizitzaren gertakari natural eta natural bat gertatzeko aukera aztertzen hasi ziren, eta, Stanley Millerren mugarri esperimentuari esker, ideia horretatik atera ziren frogak.

Miller-ek bizitza hutsetik sortzen saiatu zen bitartean, beste zientzialariek asmatu zuten zertan dauden geneak.

Puntu honetarako, molekula biologiko gehienak dagoeneko aztertu dira. Azukrea, gantzak, proteinak eta azido nukleikoak, esaterako, "azido desoxibribonukleikoa" - ADNa ere bada.

Gaur egun denek dakite gure geneak ADNan daudela, baina 1950eko hamarkadako biologoentzat benetako shock bat izan zen.

Proteinek egitura konplexuagoa zuten, eta horregatik zientzialariek uste zuten geneetan informazioa horietan dagoela.

Teoria 1952an ezeztatu zuen Carnegie Institutuko zientzialariek - Alfred Hershey eta Marta Chase. Birus sinpleak aztertu zituzten, proteinak eta ADNek osatuak, beste bakterioak kutsatuz biderkatu zirenak. Zientzialariek aurkitu dute DNA birikoa, eta ez proteina, sartzen da bakterioetan. Hortik ondorioztatu zen ADNa material genetikoa dela.

Hershey eta Chase aurkikuntza lasterketa baten hasiera izan zen, eta haren helburua ADNaren egitura eta bere lanaren printzipioak aztertzea zen.

Martha Chase eta Alfred Hershey-k aurkitu zuten ADNak informazio genetikoa daramaela.

ADN espiralaren egitura - XX. Mendeko aurkikuntza garrantzitsuenetako bat

Cambridgeko Unibertsitateko Francis Crick eta James Watson ez ziren beren lankidea, Rosalind Franklin, laguntza eskertu gabe, lehenengoa izan zen arazoa konpontzen. Hershey eta Chase-ren esperimentuak gertatu eta urtebetera gertatu zen hori.

Mendean garrantzitsuenetakoa bihurtu zen aurkikuntza. Aurkikuntza honek bizitzaren jatorria bilatzeko modua aldatu zuen, zelula bizien egitura oso konplexua agerian utziz.

Watsonek eta Crick-ek aurkitu zuten ADN helize bikoitza (torloju bikoitza) eskailera kurbatu baten itxura duena. Eskailera honen bi poloetako bakoitza nukleotido izeneko molekulek osatzen dute.

Egitura horrek argi uzten du zelulek nola kopiatzen duten beren DNA. Beste modu batera esanda, argi ikusten da gurasoek nola igarotzen dituzten geneen kopiak haurrei.

Garrantzitsua da ulertzea helize bikoitza "deskonektatu" daitekeela. Horrek kode genetikorako sarbidea irekiko du, oinarri genetikoen sekuentzia batez osatuta (A, T, C eta G), normalean DNAren eskaileraren "urratsetan" itxita. Hari bakoitza txantiloi gisa erabiltzen da beste baten kopia sortzen denean.

Mekanismo horri esker, geneak bizitzaren hasieratik heredatu daitezke. Zure geneak azken batean antzinako bakterio baten jatorria da eta transmisio bakoitzarekin Crick eta Watsonek aurkitu zuten mekanismo bera erabili zuten.

1953an Watsonek eta Crick-ek Nature aldizkarian argitaratu zuten txostena. Hurrengo urteetan, zientzialariek ADNn zer informazio dagoen eta zelula bizietan nola erabiltzen den ulertzen saiatu ziren.

Lehen aldiz, bizitzaren sekretu barrenetako bat publikoari agerian utzi zaio.

DNAren egitura: 2 bizkarrezur (kate antiparaleloak) eta nukleotido bikoteak.

DNAren erronka

Konturatu denez, ADNak zeregin bakarra du. Zure ADNak zure gorputzeko zelulei proteinak (proteinak) nola sortzen diren esaten die - zeregin garrantzitsu ugari burutzen dituzten molekulak.

Proteinak gabe, janaria ezingo zenuke digeritu, bihotzak taupadak gelditzen zituen eta arnasa geldituko zen.

ADNarekin proteinen eraketa prozesua birsortzea benetan zaila izan da. Bizitzaren jatorria azaltzen saiatu ziren guztiek ezin zuten ulertu nola konplexua den zerbait modu independentean azaleratu eta garatzen zen.

Proteina bakoitza funtsean orden jakin batean tartekatutako aminoazidoen kate luzea da. Ordena honek proteinaren hiru dimentsioko forma zehazten du eta, beraz, haren xedea.

Informazio hau DNAren base sekuentzian kodetuta dago.Beraz, zelula batek proteina zehatz bat sortu behar duenean, ADNan dagokion geneak irakurtzen du aminoazidoen sekuentzia jakin bat eraikitzeko.

Zer da RNA?

DNA zelulak ñabardura bat erabiltzeko prozesuan.

• DNA da zelula baliabide preziatuena. Beraz, zelulek nahiago dute ekintza guztiekin DNAra ez sartzea.
• Horren ordez, zelulek ADNari buruzko informazioa beste substantzia bateko molekula txikietan kopiatzen dute ARN (azido ribonukleikoa).
• ARNa DNAren antzekoa da, baina kate bakarra du.

DNA eta liburutegiko liburuaren arteko analogia marrazten badugu, ARN hemen liburuaren laburpena duen orrialdea izango da.

ARN katearen bidez informazioa proteina bihurtzeko prozesua "erribosoma" izeneko molekula oso konplexuaren laguntzarekin burutzen da.

Prozesu hori zelula bizidun guztietan gertatzen da, baita bakterio sinpleenetan ere. Bizitza mantentzeko, garrantzitsua da elikadura eta arnasketa bezain garrantzitsua.

Horrela, bizitzaren itxurari buruzko edozein azalpenek hirukote konplexua nolakoa den erakutsi behar du DNA, ARN eta erribosomak.

DNA eta ARNen arteko aldea.

Dena askoz zailagoa da.

Oparin eta Haldaneren teoriak inozoak eta sinpleak ziruditen, eta Millerren esperimentua, proteina eratzeko beharrezkoak diren hainbat aminoazido sortu zirenean, itxura zoragarria zen. Bizitza sortzeko bide luzean, bere ikerketa, emankorra izan arren, lehenengo urratsa izan zen.

"ADNak RNA proteina bihurtzen du, guztiak produktu kimikoen poltsa itxi batean", dio John Sutherlandek. "Begiratu eta zoragarria da zein den ikustea. Zer egin dezakegu alde bakarrean egingo duen konposatu organiko bat bilatzeko? "

Bizitza RNArekin hasi zen agian?

Galdera horri erantzuten saiatu zen lehena Leslie Orgel izeneko kimikari britainiarra izan zen. Crick-ek eta Watson-ek sortutako DNA eredua ikusi zuen lehenengoetakoa izan zen eta gero NASAri lagundu zion Viking programaren bidez, lur-sailaren moduluak Martera bidali zituzten.

Zeregina sinplifikatzeko asmoa zuen Orgelek. 1968an, Crick-en laguntzarekin, lehen zelula bizidunetan ez zegoen proteina edo DNArik. Aitzitik, ia erabat RNA osatzen zuten. Kasu honetan, RNA molekula primarioak unibertsalak izan behar zuten. Adibidez, kopiak sortu behar zituzten, seguruenik ADNarekin parekatzeko mekanismo bera erabilita.

Bizitza RNArekin hasi zela pentsatzeak izugarrizko eragina izan zuen ikerketa gehiagotan. Eta komunitate zientifikoan eztabaida sutsuaren kausa bihurtu zen, gaur arte ez baita gelditu.

Bizitza RNArekin eta beste elementu batekin hasi zela suposatuz, Orgelek proposatu zuen bizitzako alderdi garrantzitsuenetako bat - bere burua ugaltzeko gaitasuna - beste batzuk baino lehenago agertu zela. Esan dezakegu bizitza lehen aldiz agertzeaz gain, bizitzaren esentziaz hitz egin zuela ere.

Biologo askok ados agertu ziren Orgelen ideiarekin "ugalketa lehenengoa zela". Darwinen eboluzioaren teorian, procreatzeko gaitasuna abangoardian dago: horixe da gorputzak lasterketa honetan "irabazteko" duen modu bakarra, hau da, haur ugari atzean uztea.

Leslie Orgelek lehen zelulek ARNaren arabera funtzionatzen zutela pentsatu zuen.

3 kanpalekutan banatzea

Baina beste ezaugarri batzuk dira bizitzaren ezaugarriak, berdinak.

Horien artean nabarmenena metabolismoa da: ingurumeneko energia xurgatzeko eta biziraupenerako erabiltzeko gaitasuna.

Biologo askorentzat, metabolismoa bizitzaren bereizgarria da, bigarren tokian ugaltzeko gaitasuna jartzen dute.

Beraz, 1960ko hamarkadan hasita, bizitzaren jatorriaren misterioarekin borrokan ari ziren zientzialariak 2 kanpotan banatzen hasi ziren.

"Lehenak esan zuen metabolismoa genetika baino lehenago agertu zela, bigarrenak kontrako iritzia zuela", azaldu du Sutherlandek.

Hirugarren talde bat zegoen, hasieran gako molekulentzako edukiontzi bat agertu behar zela aldarrikatzen zuena, eta horrek ez ziezaiola desegiten utziko.

"Konpartimentazioa lehenik etorri behar zen, izan ere, hori gabe, zelularen metabolismoak ez du zentzurik", azaldu du Sutherlandek.

Beste modu batera esanda, zelula batek bizitzaren jatorrian kokatuta egon behar zuen, Oparin eta Haldanek hainbat hamarkada lehenago azpimarratu zuten bezala, eta, agian, zelula hori gantz eta lipido sinpleekin estalita egon beharko litzateke.

Hiru ideia bakoitzak bere aldekoak eskuratu zituen eta gaur arte iraun du. Zientzialariek batzuetan ahaztu egiten zuten odol hotzeko profesionaltasuna eta itsuki onartzen zuten hiru ideietako bat.

Ondorioz, gai honi buruzko hitzaldi zientifikoak eskandaloekin batera joan ziren, eta gertaera horiek estaltzen zituzten kazetariek kanpamendu bateko zientzialarien erantzun desatsegina entzuten zuten beste biek beren lankideen lanari buruz.

Orgel-i esker, bizitza RNArekin hasi zen ideia publikoari urrats bat aurrerago eman zitzaion erantzunari.

1980ko hamarkadan, sekulako aurkikuntza gertatu zen benetan Orgelen hipotesia berretsi zuen.

Zer izan zen lehena: edukiontzia, metabolismoa edo genetika?

Beraz, 1960ko hamarkadaren bukaeran, zientzialariak 3 kanpalekuetan banatu ziren planetaren bizitzaren jatorriaren misterioari erantzuna bilatzeko.

1. Lehenak ziur zeuden bizitza zelula biologikoen bertsio primitiboen eraketarekin hasi zela.
2. Bigarrenak lehenengo metabolismoa sistema metabolikoa zela uste zuen.
3. Beste batzuek, ordea, genetikaren eta ugalketaren garrantzia (erreplikazioa) izan dute arreta.

Hirugarren kanpamentu hau lehen erreplikatzailea nolakoa izan daitekeen irudikatzen saiatu zen, erreplikatzailea RNA-k osatuko zuen ideia gogoan izanik.

RNAren aurpegi asko

1960ko hamarkadan, zientzialariek arrazoi ugari izan zituzten RNA bizitza guztiaren iturria zela sinesteko.

Arrazoi horien artean RNAk ADNak ezin zuena egin zezakeen.

Kate bakarreko molekula izanik, ARNa okertu egin liteke, hainbat forma emanez, bi kateekin DNA zurruna lortzeko gai ez baitzen.

Jatorria osatzen duten RNA proteinek antza zuten bere jokabidean. Azken finean, proteinak, funtsean, kate luze berdinak dira, baina aminoazidoez osatuak, ez nukleotidoak, eta horrek egitura konplexuagoak sortzeko aukera ematen du.

Hori da proteinen gaitasun harrigarrienaren gakoa. Proteina batzuek erreakzio kimikoak azkartu edo “katalizatu” ditzakete. Proteina horiei entzima deitzen zaie

Adibidez, giza hesteek elikagai molekula konplexuak zatitu egiten dituzten entzima ugari dituzte (azukrea bezala) - hau da, gero gure zelulek erabiliko dituztenak. Entzimarik gabe bizitzea ezinezkoa izango litzateke. Adibidez, Korea liderraren anaia erdiaren heriotza Malaysiako aireportuan izan zen azken heriotza, VX nerbio erreaktiboa kentzen duen entzima (entzima) batek bere gorputzean funtzionatzeari utzi baitio. Horren ondorioz, arnas aparatua geldiarazi egiten da eta pertsona minutu gutxiren buruan hiltzen da. Entzimak hain garrantzitsuak dira gure gorputzaren funtzionamendurako.

Leslie Orgelek eta Francis Crick-ek beste hipotesi bat planteatu zuten. ARNa gehituz gero, proteinek egin zuten bezala, entzimak ere eratu al litzakete?

Hau horrela izan bada, ARNa informazioa gordetzen duen (DNAk egiten duen moduan) eta erreakzioak katalizatzen dituen molekula bizidun jatorria eta oso unibertsala izan liteke.

Ideia interesgarria izan zen, baina hurrengo 10 urteetan ez da frogarik aurkitu.

RNA entzimak

Thomas Check Iowa jaio eta hazi zen. Haurtzaroan ere, bere pasioa harriak eta mineralak ziren. Dagoeneko batxilergoan ohiko gonbidatua izan zen bertako unibertsitateko geologoekin, egitura mineralen ereduak erakutsi zizkieten. Azkenean biokimikari bihurtu zen, RNAren azterketan oinarritu zen.

1980ko hamarkadaren hasieran, Chek-ek eta Boulder-eko Coloradoko Unibertsitateko lankideek Tetrahymena termofila izeneko organismo unizelularra aztertu zuten. Organismo zelular honen zati batek ARN kateak barne hartzen zituen. Egiaztatu RNAren segmentuetako bat batzuetan besteengandik bereizten dela, guraizeekin bereizita egongo balitz bezala.

Bere taldeak kanpoan mozorro molekularrak izan zitzaketen entzima eta beste molekula guztiak baztertu zituenean, ARNk segmentu hori isolatzen jarraitu zuen. Garai hartan, lehenengo RNA entzima aurkitu zen: RNAren segmentu txikia independentean bereizteko gai zen kate handira atxikita zegoen.

Egiaztatu emaitzak 1982an argitaratutakoak. Urtebete geroago, beste ikertzaile batzuek RNA bigarren entzima aurkitu zuten, "ribozyme" izenekoa.

Bi ARN entzima nahiko azkar aurkitu zirenez, zientzialariek proposatu zuten egiazki askoz gehiago egon zitezkeela. Orain gero eta gertaera gehiagok mintzatzen dute bizitza ARNarekin hasi zela.

Thomas Check-ek RNA lehen entzima aurkitu zuen.

RNA Mundua

Kontzeptu hau izendatu zuen lehena Walter Gilbert izan zen.

Biologia molekularrarekin bat-batean interesa piztu zuen fisikaria izanik, Gilbert gizakiaren genoma sekuentziazioaren teoria defendatu zuen lehena izan zen.

Nature aldizkarian (1986) argitaratu zuen artikulu batean, Gilbertek iradoki zuen bizitza RNA mundu deiturikoan hastea.

Bilakaeraren lehen etapa, Gilbert-en arabera, "ARN molekulek katalizatzaile gisa jarduten zuten prozesuan oinarritu zen, nukleotidoen salda batean bilduz".

RNA zatiak kate arrunt batean kopiatu eta itsatsiz, RNA molekulek kate erabilgarria gehiago sortu zituzten lehendik zeudenetan oinarrituz. Horren ondorioz, proteina eta proteina entzimak sortzen ikasi zuten unea iritsi zen, RNA bertsioak baino askoz ere baliagarriagoak izan zirelako, gehienetan beraien lekualdatzea eta gaur egun ikusten ari garen bizimodua sortuz.

RNA Mundua izaki bizidun konplexuak hutsetik sortzeko modu nahiko dotorea da.

Kontzeptu horretan, ez da "salda primarioan" hainbat molekula biologikoren aldibereko eraketan oinarritu behar, nahikoa izango da guztiekin hasi zen molekula bakarra.

Froga

2000. urtean, RNA Munduko hipotesiak froga sendoak lortu zituen.

Thomas Steitzek 30 urte igaro zituen zelul bizidunen molekulen egitura aztertzen. 90eko hamarkadan, bere bizitzako ikerketa nagusia hasi zuen: erribosomaren egitura aztertzea.

Bizidun zelula guztietan erribosoma bat dago. Molekula handi honek ARNaren argibideak irakurtzen ditu eta aminoazidoak konbinatzen ditu proteinak sortzeko. Giza zeluletako erribosomek gorputzaren ia zati guztiak osatzen dituzte.

Ordurako, jadanik bazen erribosomak ARNa zuela. Baina 2000. urtean, Steitz taldeak erribosomaren egituraren eredu zehatza aurkeztu zuen. Bertan, ARN erribosomaren nukleo katalitikoa zen.

Aurkikuntza hau larria izan zen, batez ere bizitzan errusosomak izan zituen antzinako eta funtsezko garrantzia. ARN-an oinarritutako mekanismo hain garrantzitsua izateak komunitate zientifikoan askoz ere agerikoagoa bihurtu zen "RNAren Munduaren" teoria. Batez ere, "RNA World" kontzeptuaren aldekoak poztu ziren inaugurazioarekin, eta Steitzek 2009an Nobel Saria jaso zuen.

Baina horren ostean, zientzialariak zalantzak izaten hasi ziren.

"RNA World" teoriaren arazoak

Hasierako "RNA World" teoriak bi arazo izan zituen.

Lehenik eta behin, RNAk funtsezko funtzio guztiak bete ditzake? Lurraren hasierako baldintzetan eratu al liteke?

30 urte igaro dira Gilbert-ek "RNA World" -aren teoria sortu zuenetik, eta oraindik ez dugu froga exhaustiboa ARN teorian azaldutako guztiaz gai dela. Bai, molekula izugarri funtzionala da, baina nahikoa al da RNA bat egotzitako funtzio guztietarako?

Inkoherentzia bat deigarria zen. Bizitza RNA molekula batekin hasi bazen, ARNak bere kopiak edo erreplikak sor ditzakeela esan nahi du.

Baina ezagutzen ez diren ARN guztiek ez dute gaitasun hori. RNA edo DNA zatiaren kopia zehatza sortzeko, entzima eta beste molekula asko behar dira.

Hori dela eta, 80ko hamarkadaren amaieran, biologo talde batek ikerketa nahiko desesperatua hasi zuen. Autoerreplika egiteko gai den RNA sortu nahi zuten.

RNA auto-erreproduktiboa sortzeko saiakerak

Harvard Medical School-eko Jack Shostak ikertzaile hauetako lehena izan zen. Txikitatik, kimikaz hain sutsua zen, nahiz eta bere sotoa laborategi bihurtu. Segurtasuna alde batera utzi zuen, eta horrek behin leherketa bat ekarri zuen sabaian beirazko ontzi bat itsatsi zuen.

80. hamarkadaren hasieran, Shostak-ek gizakien geneak zahartzearen prozesutik nola babesten zuten erakutsi zuen. Ikerketa goiztiar honek Nobel saridunen zerrendara eramango zuen.

Baina laster RNA entzimenekin lotutako Chek-en ikerketan inspiratu zen. "Hori izugarrizko lana dela uste dut", dio Shostak. "Printzipioz, oso litekeena da RNAk zure kopiak sortzeko katalizatzaile izatea."

1988an, Chekek 10 nukleotido RNA molekula txiki bat eratzeko gai den RNA entzima aurkitu zuen.

Shostak harago joatea erabaki zuen eta laborategian RNA entzima berriak sortzea. Bere taldeak ausazko sekuentzia multzo bat sortu zuen eta bakoitzak probatu zuen katalizatzaile baten gaitasuna izango zuen gutxienez aurkitzeko. Aurrerago, sekuentziak aldatu egin ziren eta probak aurrera jarraitu zuen.

10 saiakeraren ondoren, Shostak RNA entzima bat sortzeko gai izan zen, katalizatzaile gisa, erreakzioa azkartu baino 7 milioi aldiz azkarrago bizkortu zuen.

Shostak taldeak frogatu du RNA entzimak oso indartsuak izan daitezkeela. Baina haien entzimak ezin zituen erreplikak sortu. Shostakentzat ezinezkoa izan zen.

Entzima R18

2001ean, hurrengo aurrerapausoa Shostak-eko ikasle ohiak - David Bartel, Cambridgeko Teknologia Institutuko Massachusetts-ek egin zuen.

Bartelek R18 izeneko RNA entzima sortu zuen, lehendik zeudenetan oinarritutako RNA kateari nukleotido berriak gehitzeko.

Bestela esanda, entzimak ez zituen ausazko nukleotidoak gehitzen, sekuentzia kopiatu baizik.

Oraindik urrun zeuden molekulen erreprodukzioa, baina norabidea ondo zegoen.

R18 entzima 189 nukleotido biltzen zuen kate batez osatuta zegoen, eta beste 11 gehitu zitzaketen, hau da, bere luzeraren% 6. Ikerlariek espero zuten beste zenbait esperimentuetan% 6 horiek% 100 bihurtu ahal izatea.

Alor horretan arrakasta handiena izan zuen Cambridgeko laborategi biologia molekularreko Philip Holliger izan zen. 2011n, bere taldeak R18 entzima aldatu zuen tC19Z entzima sortzeko, 95 nukleotido gehienez sekuentzia kopiatu zezakeena. Hau luzeraren% 48 izan zen, R18a baino gehiago, baina% 100 argi eta garbi ez zen beharrezkoa.

Scripps-eko Gerald Joyce-k eta Tracy Lincoln-ek La Jolla Research Institute-k planteamendu alternatiboa aurkeztu zuten. 2009an, zeharkako erreplika sortzen duten RNA entzima sortu zuten.

Haien entzimak RNAren bi zati labur konbinatzen ditu eta beste entzima bat sortzen du. Halaber, beste bi RNA zatiak konbinatzen ditu jatorrizko entzima birsortzeko.

Lehengaiekin, ziklo sinple hau mugagabean joan daiteke. Baina entzimek Joyce-k eta Lincoln-ek sortutako RNA kate egokiak baldin badituzte bakarrik funtzionatzen dute.

Zientzialari askorentzat "RNA Munduaren" ideiarekin eszeptikoak direnez, eszeptizismoaren arrazoi nagusia da RNAren auto-erreplikazio eza. RNAk ez du, besterik gabe, bizitza osoko sortzailearen paperari aurre egiten.

RNA hutsetik sortzen duten kimikariek ez dute baikortasunik gehitzen. ARNa ADNa baino molekula askoz sinpleagoa den arren, bere sorrera arazo sinestezina dela frogatu da.

Lehen zelulak zatiketaren arabera biderkatu ziren.

Azukrea da arazoa

Nukleotido bakoitzean eta nukleotidoen oinarrian dagoen azukrea da.Errealista da banan-banan sortzea, baina ezin da elkarrekin lotu.

90. hamarkadaren hasieran, arazo hau jada nabaria zen. Biologo askok konbentzitu zuen RNA Munduko hipotesia, erakargarria izan daitekeen arren, hipotesi bakarra izaten jarraitzen duela.

• Lurrean hasieran beste molekula bat existitzen zen: RNA baino sinpleagoa zen eta "salda primarioa" muntatzen lortu zuen eta gero auto-erreprodukzioa egiten hasi zen.
• Agian molekula hau lehena izan zen, eta haren ondoren ARNa, DNA eta beste batzuk agertu ziren.

Azido nukleiko poliamidikoa (PNA)

1991n, Danimarkako Kopenhageko Unibertsitateko Peter Nielsenek lehen erreplikatzaileen papera egiteko hautagai egokia aurkitu zuen.

Izan ere, DNAren bertsio nabarmenagoa zen. Nielsenek oinarria aldatu gabe utzi zuen - A, T, C eta G estandarrak - baina azukre molekulak erabili beharrean, poliamidak izeneko molekulak erabili zituen.

Lortutako molekulari azido nukleiko poliamida edo PNA deitu zion. Hala ere, denboraren poderioz, laburduraren deskodifikazioa "azido nukleiko peptido" bihurtu zen.

Naturan, PNA ez da aurkitu. Baina bere portaera ADNaren portaeraren oso antzekoa da. PNA kateak kateak DNA molekulan ere ordezkatu ditzake eta oinarriak ohi bezala uztartzen dira. Gainera, PNA helize bikoitz batean bihur daiteke, DNA bezala.

Stanley Miller intrigatuta zegoen. "ARNaren mundua" kontzeptuari buruz eszeptizismo sakonarekin, PNA lehen material genetikoaren papera hobeto egokitzen zela uste zuen.

2000. urtean, bere iritzia babestu zuen frogekin. Ordurako 70 urte zituen eta hainbat kolpe jasan zituen, ondoren haurtzaindegi batean amaitu zitekeen baina ez zuen amore emango.

Millerrek lehenago deskribatutako esperimentu klasikoa errepikatu zuen, oraingoan metanoa, nitrogenoa, amoniakoa eta ura erabiliz, eta azkenean PNAren poliamidaren oinarria lortu zuen.

Hortik dator Lurraren hasieran PNA ager dadin baldintzak egon zitezkeela, RNAren aurkakoak.

PNA portaera DNAren antza du.

Azido nukleiko treosa (TNC)

Bien bitartean, beste kimikari batzuek azido nukleiko propioak sortu zituzten.

2000. urtean, Albert Eschenmozerrek hiru hazi azido nukleiko (TNC) sortu zuen.

Egia esan, DNA berdina zen, baina azukre mota ezberdinean oinarrian. TNC kateek helize bikoitza eratu dezakete eta informazioa ARNtik TNCetara eta alderantziz transferitu liteke.

Gainera, TNCek forma konplexuak ere sor ditzakete, proteina baten forma barne. Honek iradokitzen du TNCek entzima gisa joka dezaketela, RNA bezalaxe.

Glycol azido nukleikoa (GNA)

2005ean, Eric Meggerrek azido nukleiko glikolikoa sortu zuen, helize bat ere sortzeko gai dena.

Azido nukleiko horietako bakoitzak bere aldekoak zituen: normalean azidoen sortzaileak.

Baina naturan ez zegoen azido nukleiko horien arrastorik, beraz, hasierako bizitzan erabili bazituzten ere, uneren batean ARN eta ADNaren alde egin beharko lituzke.

Badirudi plausiblea dela, baina ez du frogarik babesten.

Kontzeptu ona zen, baina ...

Horrela, XXI. Mendearen lehen hamarkadaren erdialdera arte, RNA World kontzeptuaren bultzatzaileek zalantzak aurkitu zituzten.

Alde batetik, RNA entzimak naturan existitzen ziren eta mekanismo biologikoen zatirik garrantzitsuenetako bat barne hartzen zuen: erribosoma. Ez da txarra.

Baina, bestetik, ez zen ARN autoproduktiborik aurkitu, eta inork ez zuen azaldu "zehazki" salda nola eratzen zen ARNa. Azken hori azido nukleiko alternatiboen bidez azal daiteke, baina naturan lehendik ere (edo inoiz ez) ziren. Hau txarra da.

"RNA World" kontzeptu osoarentzako epaia bistakoa zen: kontzeptua ona da, baina ez da agortua.

Bien bitartean, 80ko hamarkadaren erdialdetik aurrera, beste teoria bat garatzen ari zen poliki-poliki. Bere aldekoek aldarrikatu zuten bizitza ez zela RNA, ADN edo beste edozein substantzia genetikorekin hasi.Haien ustez, bizitza energia erabiltzeko mekanismo gisa jaio zen.

Energia lehenengo?

Beraz, urteetan zehar, bizitzaren jatorrian parte hartu duten zientzialariak 3 kanputan banatu dira.

Lehenengo ordezkariak ziur zeuden bizitza ARN molekula batekin hasi zela, baina ezin zuten irudikatu nola lortu zuten RNA molekulek edo antzeko RNAek Lurraren hasieran espontaneoki agertzea eta auto-erreprodukzioa hastea. Zientzialariek izandako arrakastak pozik hartu zituzten hasieran, baina azkenean, ikertzaileak geldiarazi ziren. Hala ere, ikasketa horiek oso osasuntsuak zirenean ere, bizitza erabat beste modu batean jaio zela ziur zeuden.

"Munduko RNA" -ren teoria ideia soil batean oinarritzen da: gorputzaren funtziorik garrantzitsuena ateratzeko gaitasuna da. Biologo gehienak horrekin ados daude. Izaki bizidun guztiek, bakterioetatik bale urdinetara joaten dira.

Hala ere, gai honen inguruan ikertzaile asko ez daude ados ugalketa funtzioa lehenik datorrenean. Diotenez, ugalketa hasi aurretik, gorputza burujabe bihurtu behar da. Bizitza bere buruari eusteko gai izan behar du. Azkenean, ezin izango duzu seme-alabarik izan hil aurretik.

Bizitza elikagaien bidez onartzen dugu, landareek eguzki-argiaren energia xurgatzen duten bitartean.

Bai, txuleta mamitsu bat jatea gustatzen zaion tipo batek ez du mendeko haritz baten itxurarik, baina egia esan energia xurgatzen dute biek.

Energiaren xurgapena bizitzaren oinarria da.

Metabolismoa

Izaki bizidunen energiaz hitz eginez, metabolismoaz ari gara.

1. Lehenengo fasea energia lortzea da, adibidez, energia aberatsan dauden substantzietatik (azukrea adibidez).
2. Bigarrena, gorputzean zelula osasuntsuak eraikitzeko energia erabiltzea da.

Energia erabiltzeko prozesua oso garrantzitsua da, eta ikerlari asko ziur daude bizitza hasi zena bera izan zela.

Baina nola liteke organismoak funtzio metaboliko bakarrarekin?

Gunther Wachtershauzerrek mendearen 80. hamarkadaren amaieran aurkeztu zuen lehen suposizio eta eraginik handiena. Lanbidez, patentearen abokatua zen, baina kimika alorrean ezagutza duinak zituen.

Wachtershauzerrek lehen organismoak "dakigun guztitik izugarri desberdinak" zirela proposatu zuen. Ez zituzten zelulak osatzen. Ez zuten entzimarik, ez DNArik ez ARNik.

Argitasuna lortzeko, Wachtershauserrek sumendi batetik isurtzen den ur beroa islatu zuen. Ura amoniakoa bezalako sumendiaren gasekin saturatu zen eta sumendiaren erdialdeko mineral partikulak zeuden.

Erreka harkaitzetatik igarotzen zen lekuetan erreakzio kimikoak hasi ziren. Uretan dauden metalek konposatu organiko handiak sortzen lagundu dute, sinpleagoetatik.

Ziklo metabolikoa

Inflexio puntua lehen ziklo metabolikoa sortzea izan zen.

Prozesu horretan, substantzia kimiko bat beste batzuk bihurtzen dira, eta abar, azken finean dena lehen substantzia berreraikitzera iritsi arte.

Prozesuan zehar, metabolismoan parte hartzen duen sistema osoak energia pilatzen du, zikloa berrabiarazteko edo prozesu berri bat hasteko erabil daitekeena.

Ziklo metabolikoak, bere "mekanikotasuna" izan arren, funtsezkoak dira bizitzarako.

Organismo modernoek hornitutako guztia (DNA, zelulak, garuna) geroago agertu zen, ziklo kimiko horien oinarrian.

Ziklo metabolikoak ez dira bizitzan oso antzekoak. Hori dela eta, Wachtershauser-ek bere asmakizunak "organismo aitzindariak" deitu zituen eta "nekez deitzen zaie bizitzea".

Baina Wachtershauserrek deskribatutako ziklo metabolikoak edozein izaki bizidunen muinean daude beti.

Zure zelulak substantzia batzuk etengabe apurtzen dituzten landare mikroskopikoak dira, beste batzuk bihurtuz.

Ziklo metabolikoak, bere "mekanikotasuna" izan arren, funtsezkoak dira bizitzarako.

Mendeko azken bi hamarkadetan, Wachtershauserrek bere teoria eskaini zuen, xehetasunez landuz.Zer mineralak beste batzuk baino hobeak ziren eta zer ziklo kimiko sor zitezkeen deskribatu zuen. Bere arrazoibidea aldekoak irabazten hasi zen.

Baieztapen esperimentala

Baina kontua ez zen teorietatik harago joan. Zaintzaileak bere teoria frogatuko zuen aurkikuntza praktikoa behar zuen. Zorionez, dagoeneko hamar urte lehenago egin zen.

1977an, Oregon Unibertsitateko Jack Corliss taldeak Ozeano Bareko ekialdean murgildu zen 2,5 kilometroko sakoneraraino (1,5 milia). Zientzialariek Galapagoseko iturri beroa aztertu zuten mendilerroak behetik gora. Gailurrak hasieran sumendi aktiboak zirela jakin zen.

Corlissek jakin zuen ia barrutiak iturri termikoz josita zeudela. Ur beroa eta kimikoz saturatua itsas hondoaren azpian altxatu zen eta harkaitzetako zuloetatik isurtzen zen.

Harrigarria izaki arraroek dentsitate handiz populatuta zeuden. Hauek hainbat espezie, muskuilu eta anelidoen molusku izugarriak ziren.

Ura ere bakterioz beteta zegoen. Organismo horiek guztiak energiatik bizi ziren isurketa hidrotermaletatik.

Aireztapen hidrotermalak irekitzeak ospe bikaina sortu du Corliss. Pentsatu ere egin zion.

Ozeanoan isurketa hidrotermalek organismoen bizitza eskaintzen dute gaur. Agian bere lehen iturri bihurtu ziren?

Aireztapen hidrotermalak

1981ean, Jack Corliss-ek proposatu zuen horrelako aireztapenak Lurrean existitzen direla duela 4 mila milioi urte, eta haien inguruan sortu zela bizitza. Ideia hau garatzera bideratu zuen bere ibilbide osoa.

Corlissek iradoki zuen isurketa hidrotermalek produktu kimikoen nahasketa sor dezakete. Atezain bakoitza, "salda primarioa" atomizatzaile moduko bat zen.

• Ur beroa harkaitzetatik igarotzen zen bitartean, beroak eta presioak konposatu organiko errazenak aminoazidoak, nukleotidoak eta azukrea bezalako konplexuagoak bihurtu ziren.
• Ozeanoaren irteera gertuago, ura ez zen hain beroa, kateak sortzen hasi ziren, karbohidratoak, proteinak eta nukleotidoak DNA bezalakoak osatzen.
• Gero, dagoeneko ozeanoan bertan, ura nabarmen hozten zen tokian, molekula horiek zelula sinpleetan bildu ziren.

Teoria zentzuzkoa zen eta arreta erakartzen zuen.

Baina Stanley Miller-ek, lehenago eztabaidatu zuen esperimentuak, ez zuen ilusiorik partekatu. 1988an, aireztapenek bero handiegia zutela idatzi zuen.

Corlissen teoria zen muturreko tenperaturek aminoazido bezalako substantzien eraketa eragin dezaketela, baina Millerren esperimentuek horiek ere suntsitu zitzaketela erakutsi zuten.

Azukrea bezalako gako konposatuek segundo batzuk iraun dezakete.

Gainera, molekula sinple horiek nekez izango lirateke kateak eratzen, inguruko urak ia berehala hautsiko lituzkeelako.

Bero, beroago ...

Puntu honetan, Mike Russell geologoak bat egin du eztabaidarekin. Haren ustez, airea teoria guztiz egokitzen da Wachtershauser-en organismo aitzindariei buruzko hipotesiekin. Pentsamendu horiek bizitzaren jatorriari buruzko teoria ezagunenetako bat sortzera eraman zuten.

Russell-en gaztaroa aspirina sortzearen eta mineral baliotsuen azterketatik pasatu zen. 60ko hamarkadan sumendiaren balizko erupzioan, erantzun plan bat arrakastaz koordinatu zuen, atzean esperientziarik gabe. Baina Lurraren azalera garai desberdinetan nola aldatu zen aztertzeko interesa zuen. Historia geologo baten ikuspegitik historia ikusteko aukera bizitzaren jatorriaren teoria osatu zuen.

80ko hamarkadan fosilak aurkitu zituen, eta horrek adierazi zuen antzinatik kanalizazio hidrotermalak zeudela, non tenperatura ez zen 150 gradu Celsius gainditzen. Tenperatura moderatu horiek, bere ustez, molekulek Miller-ek uste zuena baino askoz gehiago iraun dezake.

Gainera, iturri hain bero hauen fosiletan zerbait interesgarria aurkitu zen.Pirita izeneko minerala, burdinez eta sufrez osatua, 1 mm-ko luzera duten hodien formakoa.

Bere laborategian, Russellek aurkitu zuen piritak tanta tanta esferikoak ere sor ditzakeela. Lehenengo molekula organiko konplexuak pirita egituren barruan eratzen direla proposatu zuen.

Garai berean, Wachttershauserrek bere teoriak argitaratzen hasi zen produktu kimikoetan aberatsak zen ur emaria nolabaiteko mineral batekin elkarreraginean zegoela oinarritzat hartuta. Pirita mineral hori izan zitekeela ere proposatu zuen.

Russell-ek 2 eta 2 besterik ezin zituen gehitu.

Onartu zuen isuri hidrotermiko epelen barnean itsaso sakonean, non egitura piritoak eratu zitezkeen, Wachtershauser aitzindariko organismoak eratu zirela. Russell oker ez bazen, orduan bizitza itsasoaren sakonean du jatorria, eta metabolismoa agertu zen lehenengo.

Hori guztia Russell-ek argitaratu zuen 1993an, Miller-en esperimentu klasikoa egin eta 40 urte geroago.

Prentsan oihartzuna askoz ere gutxiago sortu zen, baina aurkikuntzaren garrantzia ez da horretatik kentzen. Russellek bi ideia desberdin uztartu zituen (Wachtershauzer ziklo metabolikoak eta Corliss aire hidrotermalak) kontzeptu nahiko konbentzimendu batean.

Kontzeptua are ikusgarriagoa izan zen Russell-ek bere lehenengo organismoek energia xurgatzen zuten moduak bere ideiak partekatu zituenean. Alegia, haien metabolismoak nola funtziona dezakeen azaldu zuen. Bere ideia zientzia modernoaren genio ahaztutako baten lanean oinarritu zen.

Mitchell-en esperimentu "irrigarriak"

60ko hamarkadan, Peter Mitchell biokimikariak Edinburgoko Unibertsitatean utzi behar izan zuen gaixotasuna zela eta.

Cornwall-eko jauregia laborategi pertsonal bihurtu zuen. Komunitate zientifikoari moztua izanik, bere lana etxeko behien esnea saltzen finantzatu zuen. Biokimikari askok, tartean Leslie Orgel, RNA azterketak lehenago eztabaidatu zirenak, Mitchell-en lana oso irrigarritzat jo zuten.

Bi hamarkada geroago, Mitchellek garaipena lortu zuen 1978an Kimikako Nobel Saria jaso ondoren. Ez zen ospetsu bihurtu, baina bere ideiak biologiako edozein liburutan aurki daitezke.

Mitchell-ek bere bizitza eskaini zuen organismoek elikagaietatik energia nola gastatzen duten aztertzera. Beste modu batera esanda, bigarrenetik bigarrenera nola iraungo genuen interesatzen zitzaion.

Peter Mitchell biokimikari britainiarrak Kimikako Nobel Saria jaso zuen ATP sintesiaren mekanismoaren aurkikuntzan egindako lanagatik.

Gorputzak energia nola gordetzen duen

Mitchellek bazekien zelula guztiek energia molekula jakin batean gordetzen dutela: adenosina trifosfatoa (ATP). Garrantzitsua da hiru fosfatoen kate bat adenosinari lotuta egotea. Hirugarren fosfatoa gehitzeak energia asko hartzen du, gerora ATP-n dagoena.

Zelula batek energia behar duenean (adibidez, muskulu uzkurdurarekin), hirugarren fosfatoa ATPetik mozten du. Honek ATP adenosidifosfato (ADP) bihurtzen du eta gordetako energia askatzen du.

Mitchell-ek hasiera batean zelulek ATP sortzea nola kudeatzen zuten ulertu nahi zuen. Nola kontzentratu ziren energia nahikoa ADPan hirugarren fosfatoarekin bat egiteko?

Mitchell-ek bazekien ATP osatzen duen entzima mintzetan dagoela. Berak ondorioztatu zuen zelulen ponpek protoiak izeneko partikulak kargatzen zituztela mintzatik, eta, beraz, protoi ugari daudela alde batetik, ia beste bat ere ez dagoen bitartean.

Ondoren protoiak mintzara itzultzen saiatzen dira alde bakoitzean oreka mantentzeko asmoz, baina entzimenean soilik lor dezakete. Dispertsio protoien fluxuak entzimari ATP sortzeko beharrezko energia ematen dio.

Mitchell-ek 1961ean adierazi zuen lehen aldiz ideia hori. Hurrengo 15 urteetan bere teoria defendatu zuen erasoen aurka, froga ukaezinak izan arren.

Gaur egun jakina da Mitchell-ek deskribatutako prozesua planetako izaki bizidun guztientzat dela. Zure zeluletan gertatzen ari da oraintxe bertan. DNA bezala, hau da ezagutzen dugun bizitzaren funtsezko atala.

Catharheus

Catharheon aeon (antzinako grekoaκατἀρχαῖος - "zaharrenaren azpitik"), duela 4.6-4 bilioi urte, Lurraren garapenaren fase protoplanetarioa da. Archeako lehen zatia estaltzen du. Garai hartan lurra gorputz hotza zen, atmosfera gutxitan eta hidrosferarik gabe. Horrelako baldintzetan, bizitza ezin da agertu.

Catarka garaian giroa ez zen trinkoa. Lurrean asteroideekin talka egitean agertu ziren gasak eta ur lurrunak osatzen zuten.

Orduan Ilargia Lurretik oso gertu (170 mila km besterik ez) zegoela Lurrean (ekuatorean - 40 mila km), egunak ez zuen luze iraun - 6 ordu baino ez. Baina, ilargia gutxitu ahala, eguna handitzen hasi zen.

Aeon proterozoikoa (2.500 milioi - duela 543 milioi urte)

Proterozoikoa (grezieraz πρότερος - lehenengoa, zaharrena, greziarra ζωή - bizitza) landare, perretxiko eta animalia konplexuak (adibidez, belakiak) sortu direlako markatuta dago. Proterozoikoaren hasieran bizitza oraindik itsasoetan kontzentratu zen, lurreko baldintzak ez baitziren guztiz onuragarriak: atmosfera hidrogeno sulfuroa zen, CO₂, N₂, CH₄, eta O kopuru oso txikia₂.

Hala ere, garai hartan itsasoetan bizi ziren bakterioak O sortzen hasi ziren₂ azpiproduktu gisa, eta duela 2 mila milioi urte, oxigeno kantitatea maila egonkorra izatera iritsi zen. Baina atmosferan oxigenoaren gehikuntza gogorrak oxigeno hondamendia eragin zuen, eta horrek garai hartan ozeanoetan bizi ziren organismoen arnas organoak aldatzea eragin zuen (anaerobioak aerobikoak zirenak ordezkatu zituzten) eta atmosferaren osaera aldatu zen (ozono geruzaren eraketa). Berotegi-efektua Lurrean izandako eraginaren ondorioz, Huron glaziazio luzea gertatu zen: tenperatura −40 ºC-ra jaitsi zen.

Lehenengo zelula anitzeko fosil gehiago glaziazioaren ondoren aurkitzen dira. Garai hartan, spriggin bezalako animaliek bizi zituzten ozeanoak (Spriggina) - zizare itxurako animaliak burua eta atzeko muturrak dituzte. Baliteke horrelako animaliak animalia modernoen arbasoak izatea.

Paleoproterozoic

Paleoproterozoic - aro geologikoa, Proterozoikoaren zati bat, duela 2,5 mila urte hasi zen eta duela 1,6 bilioi urte amaitu zen. Une honetan, kontinenteen lehen egonkortzea. Zianobakterioak, fotosintesia prozesu biokimikoa energia eta oxigenoa sortzeko erabiltzen duten bakterio mota bat ere eboluzionatu da une honetan.

Paleoproterozoiko goiztiarraren gertakaririk garrantzitsuena oxigeno katastrofea da. Atmosferan oxigeno-edukia handitu aurretik, ia bizi-forma guztiak anaerobioak ziren, hau da, bizidunen metabolismoa arnasketa zelularren formen menpe zegoen, eta horrek ez zuen oxigenorik behar. Oxigeno kantitate handiak sartzea kaltegarria da bakterio anaerobiko gehienentzat. Horregatik, une honetan Lurreko izaki bizidun gehienak desagertu egin ziren. Gainerako bizimoduak oxidazioarekiko eta efektu kaltegarriak izan zituzten edo oxigenorik gabeko ingurune batean igaro zituzten.

Neoproterozoic

NeoproterozoicEnglish Aro Neoproterozoikoa aro geokronologikoa da (Proterozoikoaren azken aroa), duela 1.000 milioi urte hasi zen eta duela 542 milioi urte amaitu zen.

Ikuspegi geologikotik, Rodiniako antzinako superkontinentea gutxienez 8 zatitan erortzearen ezaugarria da, Miroviako antzinako ozeanoa gelditzen ez denean. Kriogenesian, Lurreko glaziazio handiena gertatu zen: izotza ekuatorera iritsi zen (Lurraren elur-bola).

Neoproterozoiko berantiarra (Ediacarius) izaki bizidunen aztarna fosil zaharrenak biltzen dira, izan ere, garai hartan izaki bizkarrean edo eskeleto gogorren bat garatzen hasi zen.

Kanbriar aldia (duela 543-490 milioi urte)

Kanbriarren garaian, izaki bizidunen erabateko gaitza agertzen da bat-batean, abereen erreinuko zatiketa askoren egungo ordezkariak (Kanbriar aurreko sedimentuetan, horrelako organismoen aztarnak falta dira).Gertaera hau eskala geologikoan ustekabean, baina milioika urte iraun duen errealitatean, zientzian Cambrian leherketa gisa ezagutzen da.

Kanbriar garaiko animalien aztarna fosilak nahiko maiz aurkitzen dira mundu osoan. Kanbriar garaiaren hasieran (duela 540 milioi urte inguru), animalia talde batzuetan begi konplexua eratzen da. Organo hau agertzea eboluzio pauso handia izan zen; orain animaliek inguruko mundua ikus zezaketen. Beraz, biktimek ehiztariak ikus zezaketen orain, eta ehiztariek haien biktimak ikusi ahal izan zituzten.

Kanbriar garaian, lurra ez zen existitzen. Baina ozeanoak ornogabeek dentsitate handiz populatu zituzten, adibidez, belakiak, trilobitak, anomalokarrak. Noizean behin, urpeko isuri erraldoiek itsasoko izakien komunitateak lurperatzen zituzten lore tona azpian. Lurrazal hauei esker ikus dezakegu zein bitxia zen Kanbriarren garaiko fauna, izan ere animalia bigun samurrak ere oso ondo kontserbatzen ziren lurretan fosil gisa.

Kanbriarren amaierako itsasoetan, animalia nagusiak artropodoak, ekinodermoak eta moluskuak ziren. Garai hartako itsasoetako biztanlerik garrantzitsuena haikouihtis zakarrik gabeko gizakia zen - akorde bat garatu zuen bere begiez gain.

Ordoviziar aldia (duela 490-443 hilabete)

Ordoviziarren lurrak bizirik ez zeuden bitartean, likenak izan ezik, lurretan bizi ziren landareak izan ziren lehena. Baina bizitza nagusia nahiko aktiboki garatu zen itsasoetan.

Itsaso Ordovikanoko biztanle nagusiak artropodoak ziren, megalografoa adibidez. Laburki joan litezke arrautzak erostera. Baina baziren beste biztanle batzuk, adibidez, ortofono zelula klaseko zefalopodoen ordezkari bat.

Ordovikanoko ornodun animaliak ez daude oraindik osatuta. Haikouihtien ondorengoak itsasoan igeri egiten zuten, bizkarrezurraren antza zuten eraketa.

Garai Ordovikanoko itsasoetan ere hesteetako, echinodermien, koralak, belakien eta beste ornogabeen ordezkariak bizi ziren.

Siluriako aldia (duela 443-417 milioi urte)

Landare batzuk, adibidez, kuksonia (Coocsonia), 10 cm baino gehiagoko altuera lortu ez zutenak, eta liken mota batzuk, lur siluriarretara joaten dira. Artropodo batzuek biriki primitiboak garatu zituzten, atmosferako arnasa arnastea ahalbidetuz; adibidez, brontoscorpio eskorpioa lau orduz lurrean egon liteke [ zehaztu gabeko iturria 1968 egun ] .

Milioika urte geroago, koralezko arrezife erraldoiak eratzen dira itsasoan, krustazeo eta brachopodo txikiek aterpea aurkitu zutenean. Garai honetan, artropodoak are handiagoak dira. Adibidez, racoscorpion pterygotak 2,5 metroko luzera izan zezakeen. Hala ere, handiegia zen lurperatzeko.

Siluriko itsasoetan, azkenik, eratutako ornodunak agertzen dira. Artropodoek ez bezala, ornodunek hezur muina zuten, ur azpian hobeto maniobratzeko aukera emanez. Orpeneko cefalaspisoak, adibidez, organo sentsorialak ere garatu zituen, eremu magnetikoa berezi bat sortzen zuena, ingurunea nabaritzen uzten zuena. Cephalaspis-ek ere burmuin primitiboa garatu zuen, animaliari gertakari batzuk gogoratzeko aukera emanez.

Devoniar aldia (duela 417-354 milioi urte)

Devonian, bizitzak lurrean eta itsasoan aktiboki garatzen jarraitzen du. Lehen baso primitiboak agertzen dira, batez ere, archaeopteris (Archaeopteris) iratze antzinako zuhaitz primitiboek osatzen dute, batez ere ibaien eta aintziren ertzetan hazten zena.

Lehen Devoniarren bizitza nagusia artropodoek eta zentipedek irudikatzen zuten batez ere, gorputzaren azalera osoa arnasten zuten eta leku oso hezeetan bizi ziren. Hala ere, Devonian bukaeran, antzinako artropodoek oskol chitinous zuten, gorputzaren segmentu kopurua murriztu zen, laugarren pareak antenak eta masailezur bihurtu ziren, batzuk hegalak ere garatu zituzten.Adar ebolutibo berri bat agertu zen: intsektuak, planetako txoko askotarikoak menderatzeko gai zirenak.

Devonian erdialdean, lehen anfibioek lurrera jo zuten (adibidez, ginerpeton, ictiostega). Ezin izan zuten uretatik bizi, azala oso mehea baitzegoen eta ez lehortzetik babestuta. Gainera, anfibioek uren laguntzarekin ugaltzen ahal ziren soilik arrautzak. Uretatik kanpo, anfibioen kumeak hilko lirateke: eguzkiak lehorra lehortuko zuen, ez baitago inolako maskorrik babesten film fin bat izan ezik.

Arrainak masailezurrak garatzen zituen, igeriketa azkarreko harrapariak harrapatzeko aukera emanez. Tamaina azkar handitzen hasi ziren. Devoniar garaia arrain primitiboen loratzeak, bereziki kartilaginosoak, du. Devoniarraren amaieran, itsasoetan lehenengo arrain hezurrak agertu ziren, esate baterako, gineria harrapari erraldoia, arrain kartilaginosoak (bereziki marrazo modernoen arbasoak) bigarren planora bultzatu zituena. Hala ere, Devoniako itsasoetako biztanle formagarrienak plazodermearen taldeko ordezkariak izan ziren, hala nola Duncleosteus eta Dinhis, 8-10 metroko luzera lortu zutenak.

Karboniferoen aldia (duela 354-290 milioi urte)

Karboniferoen garaian, klima bero eta hezea izan zen ia planeta osoan. Garai hartako baso padurtuetan, batez ere, zaldi-ilarak, zuhaitz itxurako iratzeak eta lepidodendro erraldoiak hazten ziren, 10 eta 35 metro arteko altueraraino eta metro bateko diametroraino.

Faunak izaki ugari zituen. Bero, hezetasun eta oxigeno ugaritzeak artropodoen tamaina handitzen lagundu zuen. Adibidez, arthropleurak 2,5 metroko luzera izan lezake, eta libeleta meganevra izugarria - 75 cm-ko hego-zabalerakoa.

Horrelako baldintzek anfibioen oparotasuna laguntzen zuten. (Proterogyrinus, adibidez) kostaldeko habitat guztiak okupatu zituzten, arnasketa eta tasseteriformeak ordezkatuz ia erabat. Karboniferoen garaian, anfibioek lehenengo narrastiak (sauropsidoak) eta sinapsidoak edo haien arbaso arrunta sortu zituzten. Lehen izaki reptiliarrak oso animalia txikiak ziren, sugandila modernoen antza zuten; adibidez, petrolakosauroaren luzerak ez zuen 40 zentimetroko luzera gainditzen. Arrautzak lurrean jar zezaketen. Pauso ebolutibo bikaina zen; gainera, larruazala animalien larruazala lehortzetik babesten zuten eskala trinkoek babesten zuten. Horrek esan nahi du uretatik erraz joan zitezkeela. Ezaugarri egokigarrien presentziak lurreko animaliak izandako arrakasta ebolutibo gehiago baldintzatu zuen.

Karibifero garaiko itsasoetan ere bizimodu asko zeuden. Hezurrezko arrainak (arrain modernoenaren arbasoak) nagusi ziren ur zutabeetan, eta koralezko arrezife ugariek itsasaldea estali zuten, kilometro askotan zehar, antzinako kontinenteetako kostaldeetan zehar.

Karboniferoaren amaierak, duela 290 milioi urte inguru, izotz aro luzea markatu zuen Permiarren hasieran amaitu zen. Glaziarrak poliki-poliki hurbildu ziren ekuatorera iparraldetik eta hegoaldetik. Animalia eta landare asko ezin izan ziren klima baldintza honetara moldatu eta laster desagertu egin ziren.

Epea (orain dela 290-248 hilabete)

Karboniferoaren amaieran izotz aroaren ondorioz Permian, klima hotzagoa eta lehorragoa bihurtu zen. Baso tropikalak eta zingirak desertu amaigabeak eta lautada lehorrak ordezkatu dituzte. Horrelako baldintzetan, landarerik iraunkorrenak bakarrik hazten ziren: iratzeak eta konifero primitiboak.

Zorrotzak desagertzearen ondorioz, anfibioen kopurua nabarmen murriztu zen, uretatik gertu bakarrik bizi zitezkeelako (adibidez, anfibio-reptiliomorph seymuria). Anfibioen lekua narrastiek eta sinapidoek hartu zuten, klima lehorraren bizimodura ondo moldatuta baitzeuden. Sinapsidoek tamaina eta kopurua azkar handitzen hasi ziren, lurraldean zehar zabaltzea lortu zuten, lurreko animalia handiak eman zituzten pelikauak (adibidez, dimetrodonoak eta edafosauroak). Klima hotza zela eta, animalia horiek bela bat garatu zuten eta gorputzaren tenperatura erregulatzen lagundu zien.

Permaniar Beranduen garaian, superkontinente bakarra eratu zen: Pangea. Klima lehor eta beroa bereziki lehorra duten lekuetan, gero eta basamortu gehiago sortzen hasi ziren. Garai hartan, pelikosaurek terapeidoak sortu zituzten: ugaztunen arbasoak. Arbasoengandik desberdintzen ziren nagusiki hortz egitura desberdina zutelako; bigarrenik, talde honek larruazal leuna zeukaten (eboluzio prozesuan, ez zuten gaitasunak garatzen), eta hirugarrenik, talde horretako ordezkari batzuek bibrisa garatu zuten ( eta gerora armarria). Eskuila terapeutikoa odoltsu harrapari (adibidez, gorgonopak) eta belarjaleak lurperatzeko (adibidez, diktodona) barne hartzen zituzten. Terapidoez gain, anapsid azpisarreko familia pareiasauroko ordezkariak lurrean bizi ziren, esate baterako, eskutosauro blindatu lodi bat. Lehen artosauruak ere agertzen dira, hala nola, artosauroak. Terapeidoek bezala, izaki horiek hainbat seinale progresibo eraman zituzten, bereziki metabolismoaren maila (odol epeleraino) igoera.

Permiar aldiaren amaieran, klima askoz lehorragoa bihurtu zen eta horrek landaretza trinkoa duten kostaldeko zonaldeak murriztea eta basamortuen eremua handitzea ekarri zuen. Ondorioz, landareek sortutako bizitzeko espazio, elikagai eta oxigeno eskasaren ondorioz, animalia eta landare espezie asko desagertu egin ziren. Gertaera ebolutibo horri Permiako masa desagertzea deitu zitzaion eta, bertan, izaki bizidun guztien% 95 hil egin zen. Zientzialariek oraindik ere desagertze horren zergatiak eztabaidatzen ari dira eta zenbait hipotesi aurkeztu dituzte:

1. Meteorito bat edo gehiagoren erorketa edo Lurraren talka hainbat hamarnaka kilometroko diametroa duen asteroide batekin (teoria honen frogetako bat Wilkes Earth-en inguruan 500 kilometroko krater baten presentzia da,
2. Aktibitate bolkanikoa handitzea,
3. Metanoaren bat-bateko askapena itsas hondotik,
4. Tranpak (basaltoak) irteera, lehenengo Emeishanek nahiko txikiak duela 260 milioi urte harrapatu zituen, eta ondoren, Siberiako tranpa kolosalak duela 251 milioi urte. Negu bolkanikoa, berotegi efektua, sumendi-gasak askatzearen ondorioz, eta biosferaren eragina izan duten beste aldaketa klimatikoekin lotuta egon liteke.

Hala ere, eboluzioa ez zen gelditu: denboraren ondoren, bizirik zeuden izaki bizidunen espezieek bizimodu forma are eta kanpoagoak sortu zituzten.

Aro Mesozoikoa

Mesozoikoan, organismo bitxienak lurrean bizi ziren. Horietako ospetsuena dinosauroak dira. Kontinente guztietan 160 milioi urte izan ziren nagusi. Hainbat tamainatakoak ziren: oso mikro hazle txiki batetik, 70 cm-ko luzera eta 0,5 kg-ko pisua baino ez zuten artekoa, anfikelia erraldoiraino, seguru asko 50 metroko luzera eta 150 tonako pisua izateraino. Baina, dinosauroez gain, garai hartan ez ziren hainbeste izaki interesgarri gure planeta bizi ziren. Burura etorri ziren narrastiek ere airea eta ura okupatu zituzten. Lurrean garai hartan bizimodu ugariak zeuden eboluzionatzen eta hobetzen jarraitu zuten.

Triasaren aldia (duela 248-206 m.)

Triasiko aldiaren hasieran, planetako bizitzak berreskuratzen jarraitu zuen poligonoaren amaieran espezieen desagertze masiboaren ondoren. Munduko gehienetan klima beroa eta lehorra zen, baina euri kopuruak landare kopuru nahiko altua eman lezake. Triaseko ohikoenak konifero primitiboak, iratzeak eta ginkgoideak izan ziren. Horren aztarna fosilak mundu osoan aurkitzen dira, baita Lurreko eskualde polarrak ere.

Permiako espezieen desagertze masiboan bizirik zeuden animaliak egoera oso abantailatsuan aurkitu zituzten. Azken finean, ez zegoen ia planetako janari lehiakiderik edo harrapari handirik. Permiar garaiaren amaieran dagoeneko, artosauromorfoak poliki-poliki hasi ziren agerian. Narrasti belarjaleak azkar hazten hasi ziren kopuruetan. Gauza bera gertatu zen harrapari batzuekin.Laster, animalia gehienek espezie berri eta ezohiko ugari sortu zuten. Triassikoren hasieran, narrasti batzuk uretan bizitzera itzuli ziren, notarioak eta beste izaki erdi akuatikoak haietatik eboluzionatu ziren.

Triasiko garaiaren hasieran dinosauroen arbaso posibleak bizi ziren, euparkeria adibidez. Beste arkosauromorfo batzuen eufarkeriaren ezaugarri bereizgarria zutik egon eta atzeko hanken gainean korri zitekeela izan zen.

Triaseko berandu garaian (duela 227-206 milioi urte), Lurrean gertatu ziren gertaerak bizitzaren garapena zehaztu zuten gainerako garaietan. Pangea superkontinente erraldoiaren zatitzeak hainbat kontinente osatu zituen. Lurrean Triasiko berantiarra arte, azken terapeidoak oso hedatuak zeuden, adibidez placeriak eta listrosauak, baita narrasti bizkarreko beste hainbat talde ere, tanistrofia eta proterokoa barne. Baina nahiko denbora gutxian, terapia kopurua asko murriztu zen (ugaztunek sortu zuten zinodontoen taldea izan ezik). Narrastiak - arkosaurtarrek hartu zuten lekua. Hiru talde nagusiak laster bihurtu ziren nagusi. Animalia talde hauek dinosauroak, hegaztiak (dinosauroetatik ziurrenik jaitsi ziren), pterosauruak eta krokodilomorfoak ziren. Itsas narrastiak ere azkar eboluzionatu zuten: itiosauroak eta sauroterterigiak goiztiarrak.

Triasiko aldiaren amaiera espeziearen desagertze masibo berria markatu zuen, Permiako amaieran gertatu zen antzeko gertakari baten parekoa. Bere arrazoiak misterio bat dira. Garai batean, zientzialariek asteroide bat Lurrera erori zuten, 100 km-ko diametroa zuen Manikuagan (Kanada) krater izugarria atzean utzi zuena, baina, gertatu zen bezala, gertaera hau askoz lehenago gertatu zen.

Aldi Jurasikoa (duela 206-144 milioi urte)

Jurasikoren hasieran (duela 206-180 milioi urte), Lurreko klima epelagoa eta epelagoa bihurtu zen. Konifero basoak igo ziren zirkumpolar eskualdeetan, eta tropikoak konifero, iratze eta zipresi loreez estalita zeuden. Kontinenteak poliki-poliki desagertzen joan ziren heinean, planeta monografiko batzuetan klima monsonikoa eratu zen, ibaiaren arro zabalak aldizka urez gainezka egiten ziren. Jurasikoren hasieran, dinosauroak eta pterosauroak tamaina azkar handitzen dira, ugariagoak eta anitzak bihurtzen dira eta mundu osora hedatzen hasten dira. Itsasoko narrastiak (iktiosauroak eta plesiosauarrak), baita moluskuak (adibidez, amonitoak) ere ez daude atzean.

Jurasiko erdian eta beranduan (duela 180-144 milioi urte), munduko leku tropikal batzuetan klima lehorragoa bihurtu zen. Agian klima aldaketa dinosauro asko azkar hasi ziren benetako erraldoi bihurtzen hasi zen. Dinosauro belarjaleen artean - sauropodoak - adibidez, diplodocoak, brachiosauroak eta beste munstro astun batzuk agertzen dira, eta harraparien artean - terropodoak garatu zituzten - alosauro erraldoia adibidez. Baina beste dinosauroen talde batzuetako ordezkariek (adibidez, estegoauak eta otnieliak) ere itsasoan ibiltzen ziren. Dinosauroez gain, lurreko krokodilomorfoak ere ohikoak ziren lurretan - berdin ehiztari aktiboak, odol epeleko ehiztariak (forma omniboro edo belarjale ugari ezagutzen diren arren), nitxo ekologiko apalagoak okupatzen zituzten. Hegaletako pterosauroak arrainak jaten zituzten espezieek (adibidez, ramforinh) eta narrasti intsektibo txikiak (adibidez, anurognathus) irudikatzen zituzten.

Itsaso Jurasiko epelek planktona ugari izan zuten, lidsichtis eta beste arrain handi batzuetarako bazka gisa. Harrapari plesiosaurs arrainaz elikatzen diren lepo luzeko formak eta harrapari handiagoetan espezializatutako lepo motzeko fleosauridoak irudikatzen ziren; itsaso baxuan, itsasoko krokodilomorfoak (adibidez, metorinchs) ehizatzen ziren, gure ohiko krokodiloekin oso desberdintzen ziren.

Kretazeoa (duela 144-66 milioi urte)

Kretazeo garaian, planetaren klima epela mantendu zen, ia mundu osoko eurite gogorrak eraginda (ekuatoretik eskualde polarretara) landarediz beteta zegoen. Jurasiko amaieran, hain ohikoa zen gaur egun loreak (angiospermoak) landareak agertu ziren, eta Kretazeoaren garaian jada planetako landareen talde nagusietako bat bilakatu ziren. Kretazeoaren amaieran, konifero, iratze eta zipresi jendez gainezka zeuden eskualde askotan, serio esan zuten landareen munduan posizio nagusi izateko eskubideak, azkenean Cenozoikoan ezarriko zutena.

Kontinenteen dibertsio etengabearen ondorioz, itsas, itsaso eta ozeano berriak eratu ziren, planetako animalien mugimendu askea oztopatzen zutenak. Pixkanaka kontinenteetan landare eta animalia espezieak agertzen hasi ziren.

Aldi Kretazeoa, aurreko garaiko Jurassic bezala, benetako erraldoien aroa izan zen. Saranoak titanozaroak Hego eta Ipar Amerikan bizi ziren, Lurrean inoiz bizi izan den animaliarik astunenetakoa. Maputauarrak eta akrokantosaosauroak bezalako harrapariak ehizatu zituzten. Ipar Amerikan, Kretazeoaren amaieratik gertu, fauna hau tiranosauroide haragijale erraldoiak eta adar zerratopoak ordezkatu zituzten. Oro har, dinosauroek eboluzionatzen eta espezializatzen jarraitu zuten. Ugaztunek (adibidez, didlphodona) oraindik ez zuten inolako paper garrantzitsurik jokatu planetaren bizitzan, animalia txikiak izaten jarraitzen zuten, baina haien kopurua (batez ere Kretazeoaren amaiera aldera) nabarmen handitzen hasi ziren.

Aldaketa handiak gertatu dira itsasoetan. Euren agintari ohiak (iktiosauroak eta pliosauarrak) ez ziren desagertu, eta Mosasauarrek hartu zuten lekua. Itsas narrasti erraldoien talde berri bat, besteak beste, platecarpus eta tifososa izan ziren.

Pterosauruen hegazti dinosauroen tamaina handitu egin da. Ornithoheyrus, pteranodon eta beste pterosauro handi batzuek distantzia handiak zeharkatu zituzten airetik eta, agian, hegalditik kontinentera hegan egin zuten. Hegazti primitiboek airean irauli zituzten (adibidez, Iberomezornis), itsas hegazti batzuek (Hesperornis adibidez) ez zekiten hegan egiten zutenak, baina tamaina ikusgarria zuten.

Kretazeoaren aldiaren amaiera (duela 66 milioi urte inguru), espezieen desagertze masibo berria izan zen, garai hartan existitzen ziren animalia-familien% 40 inguru ezabatu zituena. Pterosauroak, amonitak eta mosasaurak ere desagertu ziren, baina hondamendi honen biktima ospetsuenak, noski, ez ziren dinosauroak izan ziren. Apenas berreskuratu zen proba honetatik eta izaki bizidunen beste talde asko.

Kretazeo garaiaren amaieran espezieen desagertze masiboaren zergatiak oraindik zientzialarien artean eztabaida beroa pizten du. Hona hemen aldekoak topatzen dituzten bertsio batzuk:

1) Lurra asteroide erraldoi batekin talkaren teoriaren aldekoak (eta frogak) ditu. Mexiko Golkoko Yucatan penintsulako lurraldean gertatu zen liskarra. Meteoritoak 10 km inguruko diametroa zuen (haren luzera hain handia izan zen, non zati batek badian ura ukitu zuenean, bestea atmosferaren goiko geruzetan zegoen oraindik), eta erori ondoren 160 km-ko diametroa zuen kraterra eratu zen. Hala ere, oraindik zientzialari guztiek ez dute uste hainbeste talka hain animalia espezie hain denbora gutxian suntsitu dezakeela.

2) Zientzialari batzuek gaixotasunaren migrazioaren teoria babesten dute: duela 66 milioi urte ozeanoen mailaren jaitsiera dela eta, lurretik penintsulara zeharkatzeko lur batzuk zeharkatu ziren. Animaliak penintsulatik kontinentera mugitzen hasi ziren eta haiekin beren parasitoak, gaixotasunak. Kontinente bateko animalien immunitatea beste gaixotasun eta bizkarroi batzuetara egokitzen ez denez, animalia bat ere ez den gaixotasun bat, Asiakoa, adibidez, animaliarentzat kaltegarria izan daiteke, adibidez Ameriketatik. Hori dela eta, epidemia masiboak hasi ziren.Biribilkiek Asiara migratu zuten, adibidez, eta ekinokokok Ameriketara migratu zuten. Baina, berriro ere, parasitoen migrazioaren ondorioz hainbeste animalia espezie desagertzeko aukera oso txikia da - laster animaliak gaixotasunetara moldatuko lirateke.

3) Litekeena da Kretazeoa - Paleogenoen desagertzea aktibitate bolkaniko handiagoarekin lotzen da. Erupzio masiboak munduko hainbat lekutan gertatu ziren duela 66 milioi urte. Laba indartsuak isurtzen dira, adibidez, Hindustanko sumendi erraldoietatik. Laba isurketek bidean animalia guztiak eta haien habitatak suntsitu zituzten. Sumendietatik ihes egiten duten gas pozoitsuak are arriskutsuagoak ziren. Garai hartan bizi ziren dinosauroen zurrumurruak oraindik hiltzen ari ziren haiek hiltzen ari ziren eta animalia helduak hiltzen ari ziren.

4) Gure planeta espazioan mugitzen da Esne Bidea galaxiarekin. Teoria dago Lurra eta eguzki sistema noizean behin espazioan erortzen direla, eta bertan meteorito txiki eta handi asko daude. Beharbada, duela 66 milioi urte gertatu zen antzeko zerbait gertatu zela eta orduan meteoritoek izugarrizko lurra jo zutela Lurrera. Meteorito batzuk hain handiak ziren, ez zutela atmosferan erretzen eta Lurrera erori ziren. Hala ere, paleontologoek teoria hau ez dutela uste dute.

5) Zientzialari batzuek uste dute supernova batek duela 66 milioi urte lehertu zela Lurretik 200-300 argi-urtera. Horrelako izarrek energia asko pilatzen dute beren baitan eta, beraien presioari eutsi gabe, lehertu egiten dira. Leherketaren energia ehunka argi urtetan hedatu daiteke. Beraz, leherketaren unean energiaren halako leherketa bat sortu zen Lurreko atmosferan ozono geruza erretzen zuena. Horren ostean, eguzki-erradiaziorako oztoporik ez zegoen, eta landareen eta animalien zelulei eragiten hasi zen.

6) Paleontologo askok ere uste dute aurreko teorietako batek ezin duela horrenbeste izaki bizidunen heriotza azaldu. Uste dute hondamendi horiek guztiek batera indar nahikoa lor dezaketela espezieen desagertze masiboa eragiteko: lehenik eta behin, planetaren sumendi-jarduera handitu zen, eta horrek ozeanoen mailaren jaitsiera eragin lezake, eta horrek epidemia masiboak ekarri zituen, orduan supernova bat lehertu zen gure galaxiaren ondoan. ozono geruza erre egin zen, eta azkenean Lurra meteorito kopuru handia duen eremura erori zen eta talka ugari jasan zituen txikiak eta, azkenean, erraldoia, dinosauroak eta beste askoren amaiera animaliak.

Kretazeoaren - paleogeniaren desagertzearen inguruko beste teoria batzuk daude, baina oso zientzialari gutxik onartzen dute.

Baina hala ere, duela 66 milioi urte, Cenozoikoen garaia, "ugaztunen aroa", izan zen aro Mesozoiko bat-batean amaitu zen "narrastien aroa" ordezkatzea.

Aro kenozoikoa

Duela 66 milioi urte espezieen desagertze masiboa aro zenozoiko berri baten hasiera izan zen. Urrutiko garai hartako gertakari katastrofikoen ondorioz, krokodilo bat baino handiagoak ziren animalia guztiak gure planetaren aurpegitik desagertu ziren. Eta bizirik zeuden animalia txikiak garai berri baten etorrerarekin izan ziren, guztiz beste mundu batean. Cenozoikoan, kontinenteko deribak (dibergentziak) jarraitu zuen. Horietako bakoitzean landare eta animalia komunitate bereziak eratu ziren.

Paleogeno aldia

Paleogenoak, paleogeneoak, sistema paleogenikoa - aldi geologikoa, Cenozoikoaren lehenengo aldia. Duela 66 milioi urte hasi zen, amaitu zen, 24,6 milioi. 40,4 milioi urte iraun zuen.

Paleogenian, klima tropikala zen. Ia Europa osoa hosto iraunkorreko baso tropikalekin estalita zegoen eta hosto hosto hostoak iparraldeko eskualdeetan bakarrik hazten ziren. Paleogenearen bigarren erdialdean klima kontinentalagoa bihurtzen da, izotz kapelak poloetan agertzen dira.

Garai honetan hasi zen ugaztunen goia.Narrasti ugari desagertu ondoren, askotariko nitxo ekologikoak sortu ziren, ugaztun espezie berriak okupatzen hasi zirenak. Obiparoak, marsupioak eta plazentarioak ohikoak ziren. Asiako baso eta baso estepetan "fauna indricoteric" deiturikoa sortu zen.

Haizerik gabeko hortzetako hegaztiak nagusi dira airean. Hegazti harrapari handiak (diatrimak) oso hedatuta daude. Landare lore eta intsektuen barietatea gero eta handiagoa da.

Itsasbeheran hazten dira arrain osasuntsuak. Zetazeo primitiboak agertzen dira, koral talde berriak, itsas trikiak, foraminifera - nummulitidoak zentimetroko diametro bat baino gehiago izatera iristen dira, eta hori oso zelulabakarrentzat da. Azken belemnitak hiltzen dira, zefalopodoen loraldia osoki murriztua edo guztiz desagertua den maskorrarekin hasten da: olagarroak, txibiak eta txipiroiak, koloidoen multzoan elkartutako belenitoekin batera.

Paleozenoa (duela 66-55 milioi urte)

Paleozenoaren agerpenarekin, planeta huts bat hondamendiaren eraginetatik poliki-poliki berreskuratzen hasten da. Lehenengoa landare horretan arrakasta izatea. Ehun mila urte besterik ez igaro ondoren, lurraren zati garrantzitsu bat oihanez eta zingiratzez estalita zegoen, baso trinkoak lurreko eskualde polarretan herdoildu ziren. Espezieen desagertze masiboan bizirik zeuden animaliak txikiak izaten ziren, zuhaitz enborren eta eskalatutako adarren artean maniobrak egin zituzten. Garai hartako planetako animaliarik handienak hegaztiak ziren. Europa eta Ipar Amerikako oihanetan, adibidez, Gastornis harrapari sutsuak ehizatzen zuen, 2,2 metroko altuera lortu zuen.

Hegazkinik gabeko dinosauroak desagertzeari esker, ugaztunek planeta osora hedatu eta nitxo ekologiko berriak okupatu zituzten. Paleozenoaren amaieran (duela 55 milioi urte inguru), haien aniztasuna nabarmen handitu zen. Animalien talde moderno askoren arbasoak agertu ziren Lurrean - ungulatuak, elefanteak, karraskariak, primateak, saguzarrak (adibidez, saguzarrak), baleak, sirenak. Pixkanaka, ugaztunak globoa konkistatzen hasten dira.

Eozenoa (duela 55-34 milioi urte)

Eozenoaren hasieran, lurraren zati esanguratsu bat oihan impeneztez estalita zegoen oraindik. Klima epela eta hezea mantendu zen. Ugaztun primitiboak (zaldi propaleotherium txikia, leptidia ...) korrika eta basoko zaborretara salto egin zuten. Hodination zuhaitzetan bizi zen (antzinako antzinakoenetariko bat), eta ambulocet Asian bizi zen - lurrean ibil zitekeen balea primitiboa.

Duela 43 milioi urte inguru, Lurreko klima hotzagoa eta lehorragoa bihurtu zen. Planetako zati esanguratsu batean, oihan trinkoak baso eta hauts-lautada urriei bidea eman zien. Eremu irekietan bizitzeak ugaztunen hazkuntza lagundu du.

Asia brontoterio erraldoien jaioterria (adibidez, emboloteria) eta haragijale masiboko animaliak (adibidez, endruska, 5,5 metroko luzera izatera) iritsi ziren. Itsaso epeletan bale primitiboek igeri egiten zuten (adibidez, basilosauro bat eta dorudona), eta Afrikako kostaldean meririum eta bizarra arsinomeria bizi ziren.

Duela 36 milioi urte inguru, hego poloan kokatuta zegoen Antartika izozten hasi zen, bere azalera poliki poliki estalita zegoen izotz geruza handiz. Planetako klima hotzagoa bihurtu zen eta ozeanoetan uraren maila jaitsi zen. Munduko hainbat lekutan, euriteen urtaroa nabarmen aldatu da. Animalia asko ezin izan ziren aldaketa horietara moldatu, eta milioi bat urte igaro ondoren, Lurrean bizi ziren izaki bizidun guztien herena hil egin zen.

Oligoceno aroa (duela 34-24 milioi urte)

Oligocenoaren hasieran, planetako klima lehorra eta freskoa zen eta horrek lautada irekiak, erdi basoak eta zuhaixkak sortzen lagundu zuen. Eozenoaren amaieran klima aldaketaren ondorioz, antzinako ugaztun familia asko desagertu egin ziren. Haien tokia animalia espezie berriek hartu zuten, ugaztun moderno batzuen arbaso zuzenak barne - rinocerontes, zaldiak, txerriak, gamelu eta untxiak.

Landare erraldoiak ugaztunen artean agertzen jarraitzen dute (Paraceratheriumesate baterako, ez ziren tamaina baxuagoak dinosauro batzuen aldean - 5 metroko altuera eta 17 tonako pisua izan zezaketen) eta harrapariak (entelodona eta himanoa, esaterako).

Kontinenteen etengabeko dibergentziaren ondorioz, Hego Amerika eta Australia erabat isolatuta daude gainerako mundutik. Denboran zehar, fauna "berezia" eratu zen kontinente "uharteko" hauetan, ugaztun marsupialek eta kanpoko beste animaliek irudikatuta.

Duela 25 milioi urte Asian, kostaldeko lehenengo lautadak eratu ziren, zerealaz estaliak. Harrezkero, lurreko paisaien elementu hutsalak ziren zerealak, munduko leku askotan pixkanaka landaredia mota nagusi bihurtzen ari dira, azkenik lurraren azaleraren bosgarren zatia estaltzen zutenak.

Neogeno aldia

Neogeno - aldi geologikoa, Cenozoikoaren bigarren aldia. Neogeno aldia duela 25 milioi urte hasi zen, duela 2 milioi urte baino ez zen amaitu. Neogenoen iraupena 23 milioi urtekoa da. Ugaztunek itsasoak eta airea menderatzen dituzte - baleak eta saguzarrak azaleratzen dira. Plazenteak gainerako ugaztunen periferira bultzatzen dira. Garai honetako fauna gero eta antzekoagoa da gaur egungoarekin. Baina ezberdintasunak mantendu egiten dira - oraindik ere mastodonoak, hipparioak, sable haginetako tigreak daude. Hegaztirik gabeko hegazti handiek paper handia dute, batez ere uharteko ekosistema isolatuetan.

Mioceno Aroa (duela 24-5 milioi urte)

Urtaro lehor eta euritsuak txertatzeak eragin zuen Miocenoan lurraren zati garrantzitsu bat estepen mugarik gabe zegoela. Zerealak eta bestelako belarrak gaizki digeritzen direnez, ugaztun belarjaleek hortz mota berriak eratu dituzte eta digestio aparatua aldatu egin da, erraz eskuragarri dauden elikagai horretatik gehienez elikagai horiek erauzteko aukera emanez.

Estepa zezenen, oreinen eta zaldien jaioterria bilakatu zen. Animalia horietako asko artaldeetan mantentzen ziren eta euriteen ostean leku batetik bestera ibiltzen ziren. Eta belarjaleen artaldeen ondoren, harrapariek orpoa jarraitu zuten.

Beste ugaztun batzuek nahiago zuten zuhaitzen eta zuhaixken hostoak kentzea. Horietako batzuk (adibidez, dinoterioa eta chalicoterium) tamaina oso handiak lortu zituzten.

Miocenoan, mendi sistema ugari eratu ziren - Alpeak, Himalaia, Andeak eta Harkaitzak. Horietako batzuk oso altuak izan ziren atmosferako zirkulazioaren izaera aldatu zuten eta klimaren eraketan paper garrantzitsua betetzen hasi ziren.

Plioceno aroa (duela 2-2,6 milioi urte)

Pliozenoan, Lurraren klima are anitzagoa bihurtu da. Planeta eskualde klimatiko ugaritan dago banatuta - izotz polarrez estalitako lurraldeetatik tropiko beroetara.

Kontinente bakoitzeko estepa zerealetan gero eta ugaztun eta ehizatzen ari diren harrapari espezie berriak agertu ziren. Afrikako ekialdeko eta hegoaldeko lurraldeetan baso trinkoek sabana irekitzeko bidea eman zuten, eta ondorioz, lehen hominidoak (adibidez, Afar Australopithecus) zuhaitzetatik jaitsi eta lurrean bazkatzera behartu zituzten.

Duela 2,5 milioi urte inguru, Hego Amerikako kontinentea, 30 milioi urte inguru egon zen gainontzeko munduetatik isolatuta, Ipar Amerikarekin talka egin zuen. Smilodonek eta beste harrapari batzuek Argentina modernoaren lurraldean infiltratu zuten iparraldetik, eta dedikazio erraldoiak, fororacosa eta Hego Amerikako faunaren beste ordezkari batzuk Ipar Amerikara joan ziren. Animalien lekualdatze horri truke handia deitzen zitzaion. Pliozenoaren amaieran, itsasoko megafauna (ugaztunak, hegaztiak, dortokak eta marrazoak) hil ziren - Pliozeno generoen% 36k ezin izan zuten bizirik Pleistozenoan. Desagertze tasak batez besteko normo kenozoikoena baino hiru aldiz altuagoak ziren (Miocenoan baino 2,2 aldiz handiagoa, Pleistozenoan baino% 60 handiagoa).

Garai antropogenikoa (kuaternarioa)

Garai geologiko laburrena da, baina Kuaternarioan izan zen lurraren forma moderno gehienak eratu zirela eta gertakari esanguratsuak gertatu zirela Lurraren historian (gizakiaren ikuspuntutik), eta horien artean garrantzitsuena izotz garaia eta gizakiaren agerpena izan ziren. Kuaternarioaren iraupena oso laburra da ezen adinaren zehaztapen erlatibo eta isotopikoen metodo paleontologikoen ohiko metodoak zeharo zehatzak eta sentikorrak ez direla dirudi. Hain denbora laburrean, bizimodu laburreko isotopoen desintegrazioan oinarritutako erradiokarburoen analisia eta bestelako metodoak erabiltzen dira batez ere. Kuaternaren aldiaren berezitasunak beste garai geologiko batzuekin konparatuz geologiaren adar berezi bat - Quaternarioa ekarri zuen bizitzan.

Kuaternarioa Plistozenoan eta Holokenan banatzen da.

Pleistozenoaren aroa (duela 2,6 milioi urte - duela 11,7 mila urte)

Plistozenoaren hasieran, izotz aro luze bat hasi zen lurrean. Bi milioi urteetan zehar, aldi oso hotzak eta nahiko epelak txandakatu ziren planetan. 40 mila urte inguru iraun zuen hotzetan, kontinenteak glaziarrek inbaditu zituzten. Klima beroagoarekin (interglaziarrak) tarteetan, izotzak behera egin zuen eta itsasoetako uraren maila igo zen.

1250-700 mila litro Erdi Pleistozenoaren trantsizioan, uraren zirkulazio eredua oso aldatu zen Bering itsasoan, Bering itsasartea izotz xafla batek blokeatu eta Bering itsasoan eratutako ur hotza Ozeano Barean blokeatu baitzen.

Planetako eskualde hotzetako animalia ugarik (adibidez, mamut eta artilezko rinoceros) larruazala eta larruazalpeko koipe geruza lodi bat dute. Orein eta zaldien artaldeak lautadan artzartzen ziren, leize lehoiek eta beste harrapari batzuek ehizatzen zituztenak. Duela 180 mila urte inguru, jendea ere ehizatzen hasi zen - lehendabizi gizon neandertal bat, eta gero zentzuzko pertsona.

Hala ere, animalia handi asko ezin ziren klimaren gorabehera gogorrei egokitu eta desagertu egin ziren. Duela 10 mila urte inguru izotzaren aroa amaitu zen eta Lurreko klima epelagoa eta epelagoa zen. Horrek gizakien biztanleria azkar eta mundu osora hedatzen lagundu du. Lurra lurra lantzen eta landatutako landareak hazten ikasi zuten. Hasieran, nekazaritza komunitate txikiak hazi ziren, hiriak agertu ziren, eta mila urte batzuk geroago, gizateria munduko gizartea bihurtu zen teknologia altuen lorpen guztiak erabiliz. Garai hartako jendeak planeta partekatzen zuen animalia espezie asko desagertzeko zorian zeuden. Horregatik, zientzialariek askotan esaten dute Lurrean gizakiaren erruaren ondorioz espezieen desagertze berri bat leher egin dela.

Holozenoa (duela 11,7 mila urte - modernitatea)

Animalien eta landareen bizitza zertxobait aldatu zen Holocenoan zehar, baina beren banaketetan mugimendu handiak daude. Animalia handi asko, besteak beste, mamutak eta mastodontziak, katu hortzak dituzten sableak (smilodonak eta homoteriak bezala) eta zepo erraldoiak hiltzen hasi ziren Plistozeno berantiarretik Holoceno goiztiarrera. Ipar Amerikan, beste zati batzuetan loratzen ziren animalia asko (zaldiak eta gameluak barne) desagertu ziren. Zenbait jakintsuek Amerikako megafaunaren gainbehera azaltzen dute indiar amerikarren arbasoen berrezartzeagatik, baina gehienek klima aldaketak eragin handiagoa izan duela diote.