Mokslas vis dar neapsisprendžia ir nesutaria dėl tikslios gyvybės kilmės (dar vadinamos abiogeneze). Net pats gyvybės apibrėžimas yra ginčijamas ir perrašinėjamas – o vienas tyrimas, paskelbtas žurnale „Journal of Biomolecular Structure and Dynamics“, siūlo 123 skirtingus paskelbtus apibrėžimus.
Ir nors mokslas vis dar nėra tikras, pateikiame keletą skirtingų mokslinių teorijų apie gyvybės atsiradimą Žemėje.
Pradžia nuo žybsnio
Žaibas galėjo tapti kibirkštimi, kuri buvo reikalinga gyvybei atsirasti. Elektros kibirkštys iš atmosferos, kurioje yra vandens, metano, amoniako ir vandenilio, gali generuoti aminorūgštis ir cukrų: tai buvo įrodyta per garsųjį Millerio ir Urey eksperimentą 1952 m., rašo „Scientific American“. Eksperimento rezultatai leido manyti, kad žaibas galėjo padėti sukurti pagrindines gyvybės sudedamąsias dalis žemiškosios gyvybės kūrimosi pradžioje. O per milijonus metų galėjo susidaryti didesnės ir sudėtingesnės molekulės.
Nors nuo to laiko atlikti tyrimai atskleidė, kad ankstyvojoje Žemės atmosferoje iš tikrųjų trūko vandenilio, mokslininkai iškėlė prielaidą, kad ankstyvojoje atmosferoje vulkaniniuose debesyse galėjo būti metano, amoniako ir vandenilio – o taip pat galėjo būti ir žaibų, teigia Kalifornijos universiteto mokslininkai.
Gimę iš molio
Pirmosios gyvybės molekulės galėjo atsirasti ir molyje,teigia Škotijos Glazgo universiteto organinės chemijos mokslininkas Alexanderis Grahamas Cairnsas-Smithas. Jis savo 1985 m. išleistoje (ir prieštaringai vertinamoje) knygoje „Septynios užuominos apie gyvybės kilmę“ siūlo hipotezę, kad molio kristalai augdami išsaugo savo struktūrą ir sulimpa tarpusavyje, sudarydami skirtingos aplinkos veikiamas sritis, pakeliui sulaikydami kitas molekules ir organizuodami jas į modelius (angl. patterns) – panašiai kaip dabar mūsų genai.
Pagrindinis DNR vaidmuo – saugoti informaciją apie tai, kaip turėtų būti išdėstytos kitos molekulės. Genetinės DNR sekos iš esmės yra nurodymai, kaip aminorūgštys turėtų būti išdėstytos baltymuose. A.G.Cairnsas-Smithas teigia, kad molio mineralų kristalai galėjo „sutvarkyti“ organines molekules į organizuotus modelius. Po kurio laiko organinės molekulės perėmė šį darbą ir organizavosi jau pačios.
Nors A.G.Cairnso-Smitho teorija aštuntajame dešimtmetyje neabejotinai mokslininkams suteikė peno apmąstymams, vis dėlto mokslo bendruomenėje ji vis dar nėra plačiai pripažinta.
Gilumų versmės
Remiantis giliavandenių versmių teorija, gyvybė galėjo prasidėti povandeninėse hidroterminėse versmėse, iš kurių veržiasi gyvybei svarbūs elementai – tokie kaip anglis ir vandenilis, rašoma žurnale „Nature Reviews Microbiology“.
Pasak JAV Gamtos istorijos muziejaus mokslininkų, hidroterminių versmių galima rasti tamsiausiose vandenynų dugno gelmėse, paprastai kur iškyla žemyninės plokštės. Šiose versmėse trykšta Žemės branduolio įkaitintas skystis, o keliaudamas per plutą jis surenka ištirpusias dujas ir mineralus – pavyzdžiui, anglį ir vandenilį.
Tokie povandeniniai užkampiai galbūt galėjo sukoncentruoti molekules ir kritinėms reakcijoms suteikti reikiamų mineralinių katalizatorių. Net ir dabar šios versmės, kuriose gausu cheminės ir šiluminės energijos, palaiko gyvybingas ekosistemas.
Abiogenezė per hidrotermines versmes ir toliau tiriama kaip tikėtina gyvybės Žemėje teorija. 2019 m. Londono universiteto koledžo mokslininkai sėkmingai sukūrė protoelementus (negyvas struktūras, padedančias mokslininkams suprasti gyvybės kilmę) panašiomis karštomis, šarminėmis aplinkos sąlygomis, kokios egzistuoja ir hidroterminėse versmėse.
Šalta pradžia
Gyvybės atsiradimą prieš 3 milijardus metų galbūt palengvino ir vandenynus dengęs ledas. „Pagrindiniai organiniai junginiai, kurie, kaip manoma, buvo svarbūs gyvybės atsiradimui, yra stabilesni žemesnėje temperatūroje“, – „New Scientist“ teigė Kalifornijos universiteto atstovas Jeffrey Bada. Įprastoje temperatūroje šių junginių – pavyzdžiui, paprastų aminorūgščių – vandenyje yra nedaug, tačiau užšaldžius jie koncentruojasi ir taip galbūt palengvina gyvybės atsiradimą, teigiama žurnale „Icarus“ paskelbtame J.Bada'os darbe.
Ledas taip pat galėjo apsaugoti vandenyje esančius trapius organinius junginius nuo ultravioletinių spindulių ir kosminių smūgių. Šaltis taip pat galėjo padėti šioms molekulėms išlikti ilgiau – todėl galėjo įvykti svarbiausios reakcijos.
Atsakymas slypi RNR?
Kad susidarytų DNR, reikia baltymų – o baltymams atsirasti reikia DNR. Tad kaip šie du dalykai galėjo susidaryti vienas be kito? Atsakymu gali būti RNR, kuri kaip DNR gali saugoti informaciją, bet ir veikti kaip fermentas, kaip kad veikia baltymai – ir padėti kurti DNR bei baltymus, rašoma žurnale „Molecular Biology of the Cell“. O vėliau šį „RNR pasaulį“ galbūt pakeitė DNR ir baltymai – nes veikia efektyviau.
RNR vis dar egzistuoja ir atlieka keletą funkcijų organizmuose, įskaitant kai kurių genų jungiklio funkciją. Vis dar išlieka klausimas, kaip RNR atsirado. Kai kurie mokslininkai mano, kad molekulė Žemėje galėjo atsirasti savaime – o kiti teigia, kad tai labai mažai tikėtina.
Paprasta pradžia
Gyvybė galėjo atsirasti ne iš sudėtingų molekulių (pavyzdžiui, RNR), o iš mažesnių molekulių, tarpusavyje sąveikaujančių reakcijų cikluose. Tokios molekulės galėjo būti paprastose kapsulėse, panašiose į ląstelių membranas – ir ilgainiui galėjo išsivystyti į sudėtingesnes molekules, kurios šias reakcijas vykdė geriau nei pirmosios.
Šis scenarijus vadinamas „metabolizmo pirmumo“ modeliu ir yra priešingas nei „RNR pasaulio“ hipotezės „genų pirmumo“ modeliui.
Iš kosmoso
Galbūt gyvybė Žemėje išvis neprasidėjo, o buvo atnešta iš kitų vietų kosmose. Pasak NASA, ši teorija vadinama panspermijos teorija.
Pavyzdžiui, kosminiai smūgiai nuo Marso nuolat atmuša uolienas ir Žemėje yra rasta nemažai Marso meteoritų – kurie, kaip teigia kai kurie tyrėjai, galėjo atnešti mikrobų, todėl galbūt mes visi savo kilme esame marsiečiai. Kiti mokslininkai net iškėlė prielaidą, kad gyvybė galėjo atkeliauti kometomis, iš kitų žvaigždžių sistemų.
Tačiau net jei ši koncepcija būtų teisinga, klausimas, kaip Žemėje atsirado gyvybė, pavirstų į klausimą, kaip gyvybė atsirado bet kur kitur kosmose.
Parengta pagal „Live Science“.
