De hydrothermische hypothese heeft tot doel de primitieve omstandigheden te verklaren waarin de eerste levensvormen op planeet Aarde zijn ontstaan, en stelt als belangrijkste locatie de warmwaterbronnen voor die zich in de diepten van de oceanen bevinden.
Er is een reeks thermale waterbronnen gelokaliseerd met temperaturen die 350 ° C bereiken, waar een reeks typische fauna van deze omstandigheden leeft, zoals tweekleppigen, wormen, schaaldieren, poriferen en sommige stekelhuidigen (zeesterren en hun verwanten).
Dit bewijs suggereert dat diepe oceaanomgevingen waarschijnlijk geschikt waren voor het ontstaan van leven en de eerste levensvormen waren chemo-autotrofe micro-organismen..
Bovendien herbergt kokend water een reeks chemosynthetische bacteriën die hun energie halen uit zwavelsubstanties, die in dit soort omgevingen overvloedig aanwezig zijn..
Chemosynthetische bacteriën hebben producerende functies in ecosystemen en vormen de basis van de voedselketen, analoog aan de rol van planten in typische ecosystemen.
Ideeën met betrekking tot de hydrothermische hypothese begonnen te ontstaan in het begin van 1977, toen onderzoeker Corliss directe waarnemingen deed in hydrothermale systemen op de Galapagos-eilanden..
Artikel index
Al tientallen jaren hebben onderzoekers tientallen theorieën voorgesteld die de oorsprong van het leven en de gunstige omgeving waarin het zich had moeten ontwikkelen, proberen te verklaren. Hoe het leven is ontstaan, is een van de oudste en meest controversiële wetenschappelijke vragen geweest.
Sommige auteurs ondersteunen de primaire oorsprong van metabolisme, terwijl hun tegenstanders de genetische oorsprong ondersteunen.
In het midden van de 20e eeuw stelde de beroemde wetenschapper Arrhenius de theorie van panspermie of de kosmologische theorie voor. Dit idee verhoogt de oorsprong van leven dankzij de komst van micro-organismen in de ruimte van een planeet waar vroeger leven bestond..
Logischerwijs biedt de kosmologische theorie geen ideeën die het probleem oplossen, aangezien ze niet verklaart hoe buitenaards leven op die hypothetische planeet is ontstaan..
Bovendien is het niet erg waarschijnlijk dat de microscopisch kleine entiteiten die prebiotische omgevingen koloniseerden de omstandigheden van de ruimte hebben overleefd totdat ze planeet Aarde bereikten..
Abiotische modellen stellen voor dat leven is ontstaan los van "microstructuren" als overgangsvormen tussen organische moleculen en vroege levensvormen. Tot de belangrijkste verdedigers van deze theorie behoren Oparín, Sydney W. Fox en Alfonso F. Herrera.
Volgens Oparin en Haldane zijn coacervaten probionts voorlopers van het leven, begrensd door een plasmamembraan dat interactie met hun omgeving mogelijk maakt. Volgens de auteurs zijn ze ontstaan vóór de moleculen die genetische informatie doorgeven: DNA of RNA..
Van hun kant slaagden Stanley Miller en Harold Urey erin een ingenieus systeem te bouwen dat "de primitieve atmosfeer van het leven" nabootste. De componenten die aanwezig zijn in de hypothetische atmosfeer, heel anders dan de huidige, waren in staat om organische moleculen te synthetiseren die essentieel zijn voor het leven (zoals aminozuren) wanneer warmte en spanning werden toegepast..
Fox slaagde erin om microsferen te verkrijgen met een grootte die vergelijkbaar was met bacteriën, waarbij de aminozuren werden blootgesteld aan een warmtebron.
Op dezelfde manier hebben andere onderzoekers de synthese van organische moleculen bereikt met behulp van anorganische moleculen als grondstof, wat de oorsprong van leven uit een abiotische omgeving verklaart..
Een andere positie van de oorsprong van het leven veronderstelt als de belangrijkste gebeurtenis het verschijnen van de moleculen die genetische informatie bevatten. Verschillende auteurs verdedigen de oorsprong van leven tegen RNA en stellen dat dit molecuul tegelijkertijd als sjabloon en katalysator heeft gediend.
Het grootste bewijs is het bestaan van ribosomen, RNA-moleculen die reacties kunnen katalyseren en tegelijkertijd informatie kunnen opslaan in hun nucleotidesequentie..
De hydrothermische hypothese stelt deze extreme aquatische omgevingen voor als de geschikte plaats voor de synthese van organische verbindingen die hebben geleid tot de oorsprong van levende organismen op aarde..
De auteurs van deze theorie zijn gebaseerd op Archeïsche fossielen, moderne hydrothermische ventilatiesystemen onder water en theoretische en experimentele waarnemingen..
Hydrothermische systemen worden gekenmerkt door hoge energiefluxen, een sterk reducerende omgeving en overvloedige minerale kleien, die ideale oppervlakken zijn voor katalytische reacties. Bovendien heeft het hoge concentraties CH4, NH3, H.twee en verschillende metalen.
De hypothese bestaat uit de opeenvolgende omzetting van CH4, NH3, H.twee in aminozuren, deze in eiwitten en vervolgens in meer complexe polymeren, totdat een gestructureerd metabolisme en levende organismen worden bereikt.
Bij het onderzoeken van fossielen in Precambriumgesteenten zijn celachtige structuren gevonden die dateren van ongeveer 3,5 tot 3,8 miljard jaar geleden in onderzeese hydrothermische assemblages..
In tegenstelling tot de voorgaande hypothesen, stelt de hydrothermische hypothese warmte voor als energiebron en niet UV-straling en elektrische ontladingen, als het model van de "oersoep". Bovendien stelt dit model het bestaan van omgevingsgradiënten voor in termen van temperatuur, pH en chemische concentratie..
Hoewel de hydrothermische hypothese verschillende geldige argumenten heeft, is deze niet universeel aanvaard. Een van de punten van kritiek op het ontstaan van leven in een thermale waterbron is de ongerijmdheid en het gebrek aan informatie over de geologische modellen van het prebiotische tijdperk..
Evenzo zouden de essentiële moleculen voor de ontwikkeling van leven - zoals nucleïnezuren, eiwitten en membranen - onmiddellijk worden vernietigd vanwege de hoge temperaturen van hydrothermische omgevingen..
Het is echter ook waarschijnlijk dat de eerste levensvormen thermostabiel waren, vergelijkbaar met de thermofiele organismen die tegenwoordig in extreme omgevingen leven..
Aan de andere kant doet zich een ander nadeel voor met betrekking tot de concentratie van de componenten. Het is onwaarschijnlijk dat er leven zou zijn ontstaan in de uitgestrekte prebiotische oceanen, waar biomoleculen sterk verdund en verspreid zouden zijn..
Wil een omgeving geschikt zijn voor het ontstaan van leven, dan moet het interacties tussen moleculen bevorderen, zodat ze complexere entiteiten vormen; verdun ze niet, zoals zou gebeuren in de diepten van de oceaan.
Voorstanders van de hydrothermische theorie suggereren dat leven kan zijn ontstaan in afgebakende gebieden die de verdunning van nieuw gevormde moleculen, zoals kraters, hebben voorkomen..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.