Agrīnās dzīves teorijas: pirmatnējā zupa

Zemes agrīnā atmosfēra bija reducējoša atmosfēra, kas nozīmē, ka to bija maz skābeklis. Domājams, ka gāzēs, kas galvenokārt veidoja atmosfēru, bija metāns, ūdeņradis, ūdens tvaiki un amonjaks. Šo gāzu maisījumā bija iekļauti daudzi svarīgi elementi, piemēram, ogleklis un slāpeklis, kurus varēja pārveidot aminoskābes. Tā kā aminoskābes ir olbaltumvielas, zinātnieki uzskata, ka, apvienojot šīs ļoti primitīvās sastāvdaļas, iespējams, varēja rasties organisko molekulu apvienošanās uz Zemes. Tie būtu dzīves priekšgājēji. Daudzi zinātnieki ir strādājuši, lai pierādītu šo teoriju.

Ideja par "pirmatnējo zupu" radās, kad krievu zinātnieks Aleksandrs Oparins un angļu ģenētiķis Džons Haldāns katrs pats nāca klajā ar šo ideju. Tika uzskatīts, ka dzīve okeānos sākusies. Oparīns un Haldāns uzskatīja, ka, atmosfērā sajaucoties ar gāzēm un zibens spērieniem saņemto enerģiju, okeānos spontāni varētu veidoties aminoskābes. Šī ideja tagad ir pazīstama kā "pirmatnējā zupa". 1940. gadā Vilhelms Reihs izgudroja Orgone akumulatoru, lai izmantotu pašas dzīves pirmatnējo enerģiju.

1953. gadā teoriju pārbaudīja amerikāņu zinātnieki Stenlijs Millers un Harolds Ūrejs. Viņi apvienoja atmosfēras gāzes tādā daudzumā, kāds, domājams, saturēja agrīno Zemes atmosfēru. Pēc tam viņi simulēja okeānu slēgtā aparātā.

Ar pastāvīgiem zibens spērieniem, kas tika imitēti, izmantojot elektriskās dzirksteles, viņi spēja radīt organiskus savienojumus, ieskaitot aminoskābes. Faktiski gandrīz 15 procenti oglekļa modelētajā atmosfērā tikai nedēļā pārvērtās dažādos organiskos celtniecības blokos. Šis revolucionārais eksperiments, šķiet, pierādīja, ka dzīvība uz Zemes varēja spontāni veidoties no neorganiskas sastāvdaļas.

Millera-Ureja eksperimentam bija nepieciešami pastāvīgi zibens spērieni. Kamēr Zemes sākumā zibens bija ļoti izplatīts, tas nebija nemainīgs. Tas nozīmē, ka, kaut arī bija iespējams izgatavot aminoskābes un organiskās molekulas, visticamāk, tas nenotika tik ātri vai lielos daudzumos, ko parādīja eksperiments. Tas pats par sevi neatspēko hipotēze. Tas, ka process būtu prasījis ilgāku laiku, nekā liecina laboratorijas simulācija, neliedz faktu, ka varētu būt izveidoti bloki. Iespējams, ka tas nenotika nedēļā, bet Zeme atradās apmēram vairāk nekā miljardu gadu pirms zināmās dzīvības veidošanās. Tas noteikti bija dzīvības radīšanas termiņā.

Nopietnāka Millera-Ūreja pirmatnējās zupas eksperimenta problēma ir tā, ka zinātnieki to tagad atrod pierādījumi tam, ka Zemes agrīnā atmosfēra nebija gluži tāda pati kā Millers un Urijs, kas simulēja viņu eksperimentēt. Visticamāk, Zemes agrīnajos gados atmosfērā bija daudz mazāk metāna, nekā tika domāts iepriekš. Tā kā metāns bija oglekļa avots modelētajā atmosfērā, tas vēl vairāk samazinātu organisko molekulu skaitu.

Kaut arī senās Zemes pirmatnējā zupa varbūt nebija tieši tāda pati kā Millera-Ūreja eksperimentā, viņu pūles joprojām bija ļoti nozīmīgas. Viņu pirmatnējais zupas eksperiments pierādīja, ka organiskās molekulas - dzīves sastāvdaļu - var izgatavot no neorganiskiem materiāliem. Šis ir svarīgs solis, lai izdomātu, kā dzīve sākusies uz Zemes.