|
== Гіпотеза [[Опарін Олександр Іванович|Опаріна]] ==
[[1923]] року [[Опарін Олександр Іванович|О. І. Опарін]], виходячи з [[теорія|теоретичних]] міркувань, запропонував гіпотезу, що органічні речовини, можливо [[вуглеводні]], могли утворюватися в океані з простіших сполук. Енергію для цих процесів постачала інтенсивна [[сонячна радіація]], головним чином [[ультрафіолетове випромінювання]], що потрапляло на Землю до того, як утворився [[Озон|озоновий]] шар, який зараз затримує основну її частину. На думку Опаріна, різноманітність простих сполук, що були в океанах, площа поверхні Землі, доступність енергії й масштаби часу дозволяють припустити, що в океанах поступово накопичилися органічні речовини й утворився [[первісний бульйон]]. У такому первісному бульйоні, на його думку, могло виникнути [[життя]].
[[1953]] року [[Стенлі Міллер]] у низці [[експеримент]]ів [[моделювання|моделював]] умови, що існували на первісній Землі (див. [[Експеримент Міллера—Юрі]]). У створеній установці йому вдалося синтезувати багато речовин, що мають важливе біологічне значення, в зокрема кілька [[амінокислота|амінокислот]], [[аденін]] і простий [[цукор]], такий як [[рибоза]]. Після цього Орджел з Інституту Солка в схожому експерименті синтезував [[нуклеотидні ланцюги]] довжиною шість [[мономер]]них одиниць (прості нуклеїнові кислоти).
Утворення подібних сполук у природі є досить очікуваним. Амінокислота [[гліцин]] (складова частина білків) має досить просту [[формула|формулу]]: C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>NO<sub>2</sub>. Тому навіть у [[Місяць (супутник)|місячному]] ґрунті та [[метеорит]]ах Оргейл, Муррей та Мерчисон було виявлено [[амінокислота|амінокислоти]]: [[гліцин]], [[глутамін]], [[аланін]], [[аспаргін]], [[серин]]. Однак у жодному з дослідів Міллера та інших дослідників не вдавалось одночасно синтезувати всі 20 [[амінокислота|амінокислот]], які є в живих організмах.{{джерело}} Крім цього, {{Джерело?|концентрація [[амінокислота|амінокислот]] у бульйоні була все ж занадто малою (близько 2%)}}. У випадку, якби ці реакції відбувались у невеликій водоймі, цим речовинам загрожувало би звичайне розсіяння.
Також слід відзначити, що умови, за яких Стенлі Міллер проводив свої досліди, все ж були досить відмінними від природних. Наприклад, у дослідах Міллера обсяг газів піддавався дії електричних розрядів протягом тижня. Це означає, що тривалість контакту газів з електричним розрядом було перевищено у мільйони разів порівняно з [[блискавка|блискавкою]].
{{Джерело?|Окрему проблему становить твердження про відсутність [[кисень|кисню]] в первинній атмосфері Землі. Це твердження все ще є досить спірним у сучасній науці}}. А за наявності кисню синтез складних сполук є вкрай малоймовірним.
Ці та інші проблеми змусили в 1960-х роках шведських вчених: хіміка Л. Сіллен та геолога М. Руттен — відкинути концепцію «первинного бульйону», як хімічно малоймовірну{{Джерело?}}.
Пізніше виникло припущення, що в первинній атмосфері у відносно високій концентрації містився двоокис вуглецю. Недавні експерименти, проведені з використанням установки Міллера, в яку вмістили суміш CO<sub>2</sub> і H<sub>2</sub>O, і тільки слідові кількості інших газів, дали такі ж результати, які отримав Міллер. {{Джерело?|Теорія Опаріна отримала широке визнання}}, але вона не дає відповідь на питання, як саме відбувся перехід від складних органічних речовин до простих живих організмів. У цьому аспекті теорія біохімічної еволюції подає загальну схему, прийнятну для більшості біологів.
Опарін вважав, що вирішальна роль у перетворенні неживого в живе належала [[Білок|білкам]]. Завдяки амфотерності білків вони можуть утворювати колоїдні гідрофільні комплекси — притягати до себе молекули води, які створюють навколо них оболонку. Ці комплекси можуть відокремлюватися від водної фази, в якій вони перебувають у вигляді суспензії, і утворювати [[Емульсія|емульсію]]. Злиття таких комплексів один з одним призводить до відділення колоїдів від середовища — процес, званий [[Коацервація|коацервацією]]. Багаті на колоїди коацервати, можливо, були здатні до обміну речовинами з навколишнім середовищем і вибірково нагромаджували різні сполуки, особливо кристалоїди. Колоїдний склад коацерватів, вочевидь, залежав від складу середовища. Різноманітність складу «бульйону» в різних місцях вела до відмінностей у складі коацерватів і постачала таким чином сировину для біохімічного природного добору.
Припускається, що в самих коацерватах речовини вступали в подальші [[Хімічна реакція|хімічні реакції]]. При цьому відбувалося поглинання коацерватами іонів металів й утворення [[фермент]]ів. На межі між коацерватами й середовищем «шикувалися» молекули ліпідів, що призводило до утворення примітивної клітинної мембрани, яка забезпечувала коацерватам стабільність. Внаслідок включення в коацерват первинної молекули, здатної до самовідтворення, і внутрішньої перебудови вкритого ліпідною оболонкою коацервата, могла виникнути первинна [[клітина]]. Збільшення розмірів коацерватів і їх фрагментація, вели до утворення ідентичних коацерватів, які могли б поглинати більше компонентів середовища. Така послідовність подій призвела б до появи примітивного самовідтворюваного гетеротрофного організму, який харчувався органічними речовинами первинного бульйону.
Цю гіпотезу походження життя визнають вчені, але у деяких вона викликає сумніви через велику кількість припущень. Астроном [[Фред Хойл]] висловив думку, що гіпотеза «так само безглузда й неправдоподібна, як твердження, що ураган, який пронісся над смітником, може привести до побудови Боїнга-747».{{джерело}}
Найскладніший момент цієї теорії — пояснити, як виникла здатність живих систем до самовідтворення. Гіпотези з цього питання у рамках наведеної теорії малопереконливі.{{джерело}}
== Гіпотеза РНК-світу ==
|
