Od kod življenje?
Pred nastankom življenja
Danes prevladuje mnenje, da je Zemlja nastala pred približno 4,6 milijarde let. Takratne razmere so bile popolnoma drugačne od današnjih. Nekaj sto milijonov let je bil planet žareča krogla. K segrevanju površine so prispevali trki meteoritov, kometov in kosov ledu iz vesolja. Razmere so bile nemogoče za nastanek in preživetje kakršnekoli oblike življenja.
Danes prevladuje mnenje, da je Zemlja nastala pred približno 4,6 milijarde let. Sprva je bil planet žareča krogla. Razmere so bile takrat nemogoče za nastanek in preživetje kakršnekoli oblike življenja.
Pred štirimi milijardami let naj bi v Zemljo trčil meteorit, ki je iz nje izbil ogromno maso snovi. Ob trku je nastala velikanska količina energije, zaradi katere je Zemlja ponovno močno zažarela in se kasneje začela počasi ohlajati. Nad zemeljskim površjem je nastal oblak vodne pare, ki je poleg vode vseboval še metan, ogljikov in žveplov dioksid, ogljikov monoksid, dušik, amonijak in druge snovi. V prvotni atmosferi ni bilo prostega kisika in tudi ne ozona, ki danes ščiti življenje na Zemlji pred previsokim UV-sevanjem.
V prvotni atmosferi ni bilo prostega kisika in tudi ne ozona, ki danes ščiti življenje na Zemlji pred previsokim UV-sevanjem.
Znanstvena veda, ki se ukvarja z nastankom, razvojem in zgradbo Zemlje, se imenuje geologija.
Nastanek življenja
O nastanku življenja na Zemlji obstaja več različnih hipotez. Vsako hipotezo je treba z dokazi potrditi ali ovreči. Do danes so znanstveniki prišli do številnih odkritij, s katerimi so se približali odgovoru na vprašanje o nastanku življenja.
O nastanku življenja na Zemlji obstaja več različnih hipotez. Vsako hipotezo je treba z dokazi potrditi ali ovreči.
Ker za nobeno hipotezo ne obstaja dovolj dokazov za ali proti, nobene od njih ne moremo popolnoma potrditi ali ovreči.
Nekateri znanstveniki menijo, da se je življenje pojavilo več kot enkrat. Površje planeta in življenje na njem naj bi večkrat uničili meteoriti, ki so padali na Zemljo. Drugi menijo, da življenje izvira iz vesolja, saj številni manjši meteoriti, ki danes padajo na Zemljo, vsebujejo organske snovi. S padcem meteorita naj bi se na Zemljo preneslo življenje, ki naj bi nastalo drugje, na drugem planetu.
Nekateri znanstveniki menijo, da se je življenje pojavilo več kot enkrat. Drugi menijo, da življenje izvira iz vesolja. S padcem meteorita naj bi se na Zemljo preneslo življenje, ki naj bi nastalo na drugem planetu.
Z vprašanjem o nastanku življenja so se ukvarjali že grški filozofi v starem veku. Takrat so zagovarjali trditev, da naj bi življenje nastalo spontano iz nežive snovi (npr. žabe in miši naj bi nastale iz blata). Hipotezo o nastanku življenja iz nežive snovi je v 19. stoletju ovrgel francoski kemik in mikrobiolog Louis Pasteur. S poskusom, v katerem je uporabil bučko z ukrivljenim vratom, je dokazal, da se življenje lahko razvije le iz že obstoječih organizmov. Tak nastanek življenja imenujemo biogeneza.
Sprva so verjeli, da življenje nastane spontano iz nežive snovi. Kasneje so dokazali, da se življenje lahko razvije le iz že obstoječih organizmov. Tak nastanek življenja imenujemo biogeneza.
Z razvojem znanosti se je oblikovala danes prevladujoča biokemijska evolucijska hipoteza, ki pravi, da je življenje nastalo v prajuhi v razmerah, kakršne so vladale na Zemlji pred 3,5 milijarde let. Pod vplivom električnih razelektritev, visoke temperature ter ultravijoličnega, kozmičnega in radioaktivnega sevanja so iz anorganskih molekul v prajuhi (H2O, NH3, CO2, H2S) nastale preproste organske molekule (metan, aminokisline), ki so se povezovale v vedno bolj zapleteno sestavljene in velike molekule. Tako so v več milijonih let nastale beljakovine, nukleinske kisline, enostavni ogljikovi hidrati in lipidi.
Danes prevladuje biokemijska evolucijska hipoteza, ki pravi, da je življenje nastalo v prajuhi pred 3,5 milijardami let. Iz anorganskih molekul v prajuhi so nastale preproste organske molekule. Te so se povezovale v vedno bolj zapleteno sestavljene in velike molekule. Tako so v več milijonih let nastale beljakovine, nukleinske kisline, enostavni ogljikovi hidrati in lipidi.
Postopoma so se skupki organskih molekul obdali z zunanjim dvojnim slojem lipidov (danes celična membrana), ki je ločil notranje okolje od zunanjega in omogočil, da se je razvilo notranje okolje. Razvili so se preprosti enocelični organizmi. Ti prvi organizmi so imeli temeljne lastnosti življenja, ki jih imajo vsi danes živeči organizmi: potrebujejo organsko snov za pridobivanje energije, v njih potekajo kemijske reakcije, imajo membrano, DNA in sposobnost delitve (razmnoževanja).
Prve oblike življenja
Prvi organizmi so bili anaerobni. Za življenje niso potrebovali prostega kisika, ki ga takrat v okolju še ni bilo, kar pa je bilo bistvenega pomena za začetek življenja. Prve občutljive oblike življenja bi namreč ob prisotnosti kisika razpadle, saj je kisik močan oksidant, ki reagira z organskimi molekulami in povzroči njihov razpad. Ti organizmi so se hranili z organskimi snovmi, nakopičenimi v oceanih. Porabljali so jih za lastno izgradnjo, z njihovo razgradnjo pa so sproščali energijo za poganjanje življenjskih procesov. Ker v ozračju ni bilo kisika, tudi ni bilo ozonske plasti, ki bi življenje na Zemlji varovala pred škodljivimi ultravijoličnimi žarki Sonca. Prvo življenje je bilo varno le v vodi, saj ta delno odbije ali absorbira škodljivo ultravijolično sevanje in deluje kot filter, ki ščiti organizme.
Prvi organizmi so bili anaerobni. Za življenje niso potrebovali prostega kisika, ki ga takrat v okolju še ni bilo. Ti organizmi so se hranili z organskimi snovmi. V ozračju ni bilo ozonske plasti, ki bi varovala pred škodljivimi ultravijoličnimi žarki Sonca. Prvo življenje je bilo zato varno le v vodi.
Postopno je organskih snovi v prajuhi začelo primanjkovati; poleg heterotrofov so lahko preživeli tudi organizmi, ki so sami proizvajali hrano. To so bili avtotrofni organizmi. Prvi avtotrofi so bile modrozelene cepljivke ali cianobakterije, ki so porabljale sončno energijo za izgradnjo organskih snovi iz anorganskih, pri tem pa se je kot stranski produkt v okolje začel sproščati kisik, ki je povzročil izumrtje mnogih anaerobnih oblik življenja in omogočil razvoj aerobnih organizmov.
Organizme, ki sami proizvajajo hrano, imenujemo avtrotrofi. Prvi avtotrofi so bile modrozelene cepljivke ali cianobakterije, ki so porabljale sončno energijo za izgradnjo organskih snovi iz anorganskih. Pri tem se je kot stranski produkt v okolje začel sproščati kisik. To je povzročilo izumrtje mnogih anaerobnih oblik življenja in omogočilo razvoj aerobnih organizmov.
Ko je kisik oksidiral vse železo v prajuhi, je njegova koncentracija počasi začela naraščati. Koncentracija kisika v ozračju je postopoma naraščala in omogočila nastanek ozonske plasti. Z nastankom ozonske plasti se je življenje lahko razširilo tudi na kopno.
Koncentracija kisika v ozračju je postopoma naraščala in omogočila nastanek ozonske plasti. Z nastankom ozonske plasti se je življenje razširilo tudi na kopno.
