열수 가설 목적은 삶의 첫 번째 형태는 기본 설정으로 바다의 깊이에있는 온천을 제안, 행성 지구에 유래하는 기본 조건을 설명합니다.
이매패 류, 벌레, 갑각류, 포 리퍼 및 일부 극피 동물 (불가사리 및 그 친척)과 같은 이러한 조건의 일련의 전형적인 동물 군이 서식하는 온도가 350 ° C에 도달하는 일련의 열 수원이 있습니다.
이 증거는 심해 환경이 생명의 기원에 적합했으며 가장 초기의 생명체는 화학 독립 영양 미생물 이었음을 시사합니다.
또한 끓는 물에는 이러한 유형의 환경에 풍부한 유황 물질에서 에너지를 추출하는 일련의 화학 합성 박테리아가 있습니다.
화학 합성 박테리아는 일반적인 생태계에서 식물의 역할과 유사한 먹이 사슬의 기반이되는 생태계에서 생산자 기능을 가지고 있습니다.
열수 가설과 관련된 아이디어는 1977 년 초에 연구원 Corliss가 갈라파고스 군도에 위치한 열수 시스템에서 직접 관찰했을 때 등장하기 시작했습니다.
배경 및 대안 이론
수십 년 동안 연구자들은 생명의 기원과 그것이 발전해야 할 유리한 환경을 설명하기 위해 수십 개의 이론을 제안했습니다. 생명의 기원은 가장 오래되고 가장 논란이 많은 과학적 질문 중 하나였습니다.
일부 저자는 신진 대사의 주요 기원을지지하는 반면 반대자들은 유전 적 기원을지지합니다.
범정 자증
1900 년대 중반 유명한 과학자 Arrhenius는 범 정자 이론 또는 우주 이론을 제안했습니다. 이 아이디어는 이전에 생명이 존재했던 행성에서 공간 미생물이 도래 한 덕분에 생명의 기원을 높였습니다.
논리적으로, 우주 이론은 문제를 해결하는 아이디어를 제공하지 않습니다. 왜냐하면 외계 생명체가 가상 행성에서 어떻게 시작되었는지 설명하지 않기 때문입니다.
더욱이, 프리 바이오 틱 환경을 식민지화 한 미시적 독립 체가 행성 지구에 도달 할 때까지 우주 조건에서 살아 남았을 가능성은 매우 낮습니다.
비 생물 적 모델
비 생물학적 모델은 생명체가 유기 분자와 초기 생명체 사이의 과도기적 형태로서 "미세 구조"와는 별개로 시작되었다고 제안합니다. 이 이론의 주요 옹호자 중에는 Oparín, Sydney W. Fox 및 Alfonso F. Herrera가 있습니다.
Oparin과 Haldane에 따르면 코아세르베이트는 환경과 상호 작용할 수있는 원형질막으로 구분되는 생명의 선구자입니다. 저자에 따르면 그들은 유전 정보를 전달하는 분자 인 DNA 또는 RNA보다 먼저 시작되었다고합니다.
Stanley Miller와 Harold Urey는 "생명의 원시 분위기"를 모방 한 독창적 인 시스템을 구축했습니다. 현재 대기와는 매우 다른 가상의 대기에 존재하는 구성 요소는 열과 전압이 가해지면 생명에 필수적인 유기 분자 (예 : 아미노산)를 합성 할 수있었습니다.
Fox는 박테리아와 비슷한 크기의 마이크로 스피어를 얻어 아미노산을 열원에 노출시킬 수있었습니다.
같은 방식으로 다른 연구자들은 무기 분자를 원료로 유기 분자 합성을 달성하여 비 생물 적 환경에서 생명의 기원을 설명했습니다.
RNA 세계
생명의 기원에 대한 또 다른 위치는 유전 정보를 포함하는 분자의 출현을 주요 사건으로 가정합니다. 다양한 저자들은 RNA로부터 생명의 기원을 옹호하고이 분자가 주형과 촉매 역할을 동시에한다고 주장합니다.
가장 큰 증거는 리보솜, 반응을 촉매 할 수있는 RNA 분자의 존재이며 동시에 뉴클레오티드 서열에 정보를 저장한다는 것입니다.
무엇으로 구성되어 있습니까?
열수 가설은 이러한 극한의 수생 환경이 지구상의 살아있는 유기체의 기원으로 이어진 유기 화합물의 합성을위한 적절한 장소로 제안합니다.
이 이론의 저자는 Archean 화석, 현대의 수중 열수 배출 시스템, 이론 및 실험 관찰을 기반으로합니다.
열수 시스템은 높은 에너지 플럭스, 고도로 환원되는 환경 및 풍부한 미네랄 점토가 특징이며, 이는 촉매 반응에 이상적인 표면입니다. 또한 CH 4 , NH 3 , H 2 및 다른 금속의 높은 농도를 가지고 있습니다.
가설은 CH 4 , NH 3 , H 2 를 아미노산으로, 이들을 단백질로, 그런 다음 구조화 된 신진 대사 및 살아있는 유기체에 도달 할 때까지 더 복잡한 중합체로 순차적으로 전환하는 것으로 구성됩니다 .
선캄브리아 기 암석의 화석을 조사한 결과, 해저 열수 집합체에서 약 35 억 ~ 38 억년 전의 세포와 같은 구조가 발견되었습니다.
이전 가설과는 달리 열수 가설은 "원초 수프"의 모델로서 열을 에너지 원으로서 자외선과 방전이 아닌 에너지 원으로 제안합니다. 또한이 모델은 온도, pH 및 화학적 농도 측면에서 환경 구배의 존재를 제안합니다.
이론에 대한 비판
열수 가설에는 몇 가지 유효한 주장이 있지만 보편적으로 받아 들여지지는 않습니다. 온천에서 생명의 기원에 대한 비판 중 하나는 프리 바이오 틱 시대의 지질 학적 모델에 대한 정보의 불일치와 부족입니다.
마찬가지로, 핵산, 단백질 및 막과 같은 생명의 발달에 필수적인 분자는 고온의 열수 환경으로 인해 즉각적인 파괴에 직면 할 것입니다.
그러나 최초의 생명체는 오늘날 극한 환경에 서식하는 고온 성 유기체와 유사하게 내열성이었을 가능성이 있습니다.
한편, 성분의 농도와 관련된 또 다른 문제가 발생합니다. 생물 분자가 고도로 희석되고 분산되어있는 광대 한 프리 바이오 틱 해양에서 생명체가 진화했을 가능성은 거의 없습니다.
환경이 생명의 기원에 적합하려면 분자 간의 상호 작용을 촉진하여 더 복잡한 개체를 형성해야합니다. 심해에서 일어나는 것처럼 희석하지 마십시오.
열수 이론의 지지자들은 생명체가 분화구와 같이 새로 형성된 분자의 희석을 막는 제한된 영역에서 시작되었을 수 있다고 제안합니다.
참고 문헌
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