אנו מסבירים מהי התיאוריה של אופרין לגבי מקור החיים ואת הביקורות שלו עליה. כמו כן, איך הסכימה של התיאוריה הזו.
מהי התיאוריה של אופרין?
תורת האופרין ידועה בתור ההסבר שהציע הביוכימאי הסובייטי אלכסנדר איבנוביץ' אופרין (1894-1980) כדי לענות על השאלה על מקור חַיִים, פעם אחת דחה לחלוטין את תורת הדור הספונטני.
אופרין הציע שהחיים היו מופיעים בהדרגה עם הופעתו של חומרים מורכב ב כדור הארץ פרימיטיבי, מחומר דומם (אביוגנזה).
תיאוריה זו הוצגה בשנת 1922 בפני החברה הבוטנית של מוסקבה, ולמרות שהיא זכתה לביקורת חריפה והכפשה, מאוחר יותר היא אוששה בניסוי. כתוצאה מכך, בשנת 1970 נבחר אופרין לנשיא האגודה הבינלאומית לחקר מקורות החיים.
התיאוריה של אופרין ניצלה את הידע של המדען ב אַסטרוֹנוֹמִיָה, שממנו ידע שהאטמוספרות של אחרים כוכבי לכת ואסטרוס ישנם חומרים כמו אמוניה, מתאן ומימן, המשמשים כמצע להשגת חנקן, פחמן ומימן בהתאמה: חומרים שיחד עם החמצן של מים והאווירה הייתה משמשת חומר גלם לחיים.
זה, לפי אופרין, היה קורה הודות לחום של כדור הארץ הפרימיטיבי ולקרינה אולטרה סגולה או לפריקות החשמליות של אַטמוֹספֵרָה, שסיפקה את האנרגיה הדרושה כדי להניע את התגובות המולקולריות שיובילו לחומצות אמינו, קשרים פפטידים, ובסופו של דבר חלבונים, התלויים בקולואידים על פני כדור הארץ. שם הcoacervates, התקשר מאוחר יותרפרוביונטים.
מה-coacervate לתא
בהמשך לתיאוריה של אופרין, הקואצרבטים היו כדוריות יציבות של חֶלְבּוֹן מוחזקים יחד על ידי כוחות אלקטרוסטטיים, שנטו לסנתז עצמי במדיום עשיר בחלבונים, סוכרים וחומצות גרעין.
חלק מהחלבונים הללו היו פועלים כמו אנזימים, מזרז (מזרז או מקדם) את הסינתזה של מקרומולקולות חדשות של נוקלאופרוטאין, מבשרי חומר גנטי שאנחנו מכירים היום.
הקואצרבטים, אם כן, היו עוטפים את הנוקלאופרוטאין האמורים והיו יוצרים מבנים סביבם, עד שבסופו של דבר בטוח שומנים הם יצרו ממברנות ליפופרוטאין קטנות. כך היה נולד הפרוטו-תא הראשון, צורות החיים הראשונות והבסיסיות ביותר על הפלנטה.
בין התאים הפרימיטיביים הללו, תחרות ו ברירה טבעית, דוחף אותם לעבר גזע אבולוציוני שיוליד את כל צורות החיים המוכרות עד היום, בתהליך ארוך ומורכב של שינוי והתאמה לתנאי הסביבה.
ניתן לסכם את התיאוריה של אופרין בתכנית הבאה:
- סינתזה אביוגנית. היווצרות התרכובות האורגניות הראשונות מה חומר אנאורגני.
- פילמור. היווצרות של שרשראות ארוכות של מקרומולקולות מתחמים תחת פעולתם של מקורות שונים של אֵנֶרְגִיָה, ובכך להשיג תרכובות מורכבות וחיוניות לחיים: חלבונים, פוליסכרידים וחומצות גרעין.
- Coacervation. היווצרות של coacervates, כלומר, של אגרגטים מיקרוסקופיים של חלבונים ו פולימרים מופרדים מה סביבה על ידי פרוטוממברנה. לא יצורים חיים, אבל הם הצעד מיד לפני.
- מקור התא הפרימיטיבי. השילוב של חומצות גרעין ב-coacervates אפשר תורשה ולכן ברירה טבעית, והוליד חיים בצורה נכונה בצורת התאים האוטוטרופיים הראשונים.