LÝ THUYẾT CỦA OPARIN VỀ NGUỒN GỐC SỰ SỐNG: NGUỒN GỐC, ĐỊNH ĐỀ - SINH HỌC - 2026

Các lý thuyết về Oparín nguồn gốc sự sống , còn được gọi là "Lý thuyết của súp nguyên thủy hay nguyên thủy" cố gắng để giải thích như thế nào cuộc sống có nguồn gốc trên trái đất trong điều kiện đặc trưng của hàng triệu năm trước, khi họ xuất hiện đầu tiên các phân tử hữu cơ.

Lý thuyết do Oparin thiết lập là một trong những lý thuyết được chấp nhận nhiều nhất trong cộng đồng khoa học. Nó vẫn có giá trị, ngay cả với nhiều tiến bộ trong khoa học hiện đại, khi những khám phá mới liên quan có thể bổ sung và củng cố nó.

Ảnh của Aleksandr Oparin (Nguồn: Pavel Troshkin qua Wikimedia Commons)

Oparin, trong các bài viết của mình, đã phân loại các sinh vật sống (sinh vật) ở cấp độ tổ chức của vật chất không sống (phi sinh học). Sau đó, ông đề xuất rằng vật chất không sống này đang dần thay đổi và trở nên phức tạp hơn, cho đến khi nó hình thành những tế bào sống đầu tiên.

Lý thuyết của Oparin đã mở đầu cho sự phát triển của một nhánh khoa học sinh học được gọi là "Sinh học tổng hợp". Khoa học này cố gắng tái tạo các điều kiện môi trường trong đó một "món súp nguyên thủy" đã tạo ra các sinh vật sống ngày nay trên trái đất.

Một lý thuyết tương tự đã được nhà sinh vật học tiến hóa John Haldane đưa ra một cách độc lập, người đã đặt tên cho các khối nước sơ khai của thời kỳ tiền cổ sơ khai, chủ yếu bao gồm các nguyên tố kim loại và nước, là "Súp nguyên thủy".

Nguồn gốc của lý thuyết

Lý thuyết của Oparin được đề xuất bởi Aleksandr Ivanovich Oparin, người sinh năm 1894 tại một thị trấn nhỏ của Nga tên là Uglich. Từ khi còn rất trẻ, Oparin đã say mê thực vật và quen thuộc với các lý thuyết tiến hóa của Darwin.

Ông theo học ngành Sinh lý thực vật tại Đại học Mátxcơva, ở đó, nhiều năm sau, ông giảng dạy tại khoa Hóa sinh và Sinh lý thực vật.

Chính trong quá trình học đại học, Oparin bắt đầu có những lo ngại nghiêm trọng về các vi sinh vật, chỉ cấu tạo từ các nguyên tử cacbon, nitơ và nước, có khả năng tự tổ chức để thực hiện các quá trình phức tạp như quang hợp.

Năm 1923, Oparin công bố các thí nghiệm của mình trong một cuốn sách có tựa đề "Nguồn gốc của sự sống". Cuốn sách này chứa đựng lý thuyết mà cùng với sự đóng góp của một nhà nghiên cứu khác cùng thời tên là John Haldane, tìm cách giải thích làm thế nào mà nguyên sinh của sự sống lại xuất hiện trên hành tinh của chúng ta.

Văn bản của Oparin giải thích, bằng một ngôn ngữ rất đơn giản và mang tính giáo huấn, quá trình "tiến hóa" của vật chất hữu cơ bắt đầu như thế nào trước khi hình thành hành tinh trái đất. Nó cũng giải thích cách vật chất hữu cơ được hình thành do tác động của tia mặt trời, núi lửa phun và phóng điện có nguồn gốc tự nhiên.

Điều quan trọng cần lưu ý là Oparin nhiệt thành phản đối lý thuyết về sự phát sinh tự phát, ủng hộ những ý tưởng của ông về thuyết tiến hóa của Darwin và sự tổng hợp dầu "gây dị tật" của Mendeleev; xác định rằng sự khởi đầu của sự sống là do một kiểu "tiến hóa hóa học" đã tổ chức các nguyên tố của trái đất nguyên thủy để tạo thành các phân tử phức tạp.

Định đề

Mặc dù đã gần 100 năm trôi qua kể từ khi Oparin đưa ra lý thuyết của mình, nó vẫn còn nguyên giá trị cho đến ngày nay. Phương pháp hòa giải của Oparin, tập hợp các ngành đa dạng như hóa học, thiên văn học, vật lý và sinh học, cung cấp cho nhiều nhà khoa học một phương pháp tiếp cận hợp lý để giải thích cách sự sống hình thành trên trái đất.

Oparin định vị sự xuất hiện của sự sống trong thời kỳ Tiềncambrian, nơi tồn tại một bầu khí quyển có tính khử cao, giàu hai trong số các nguyên tố phong phú nhất trong cơ thể sống: carbon (ở dạng metan và xyanogens) và nitơ (ở dạng amoniac).

Lý thuyết của ông chủ yếu dựa trên thực tế là năng lượng đến từ tia cực tím, núi lửa và bão điện gây ra sự kết tủa của nước ở thể khí, gây ra những trận mưa xối xả làm kết tủa các hợp chất khác như amoniac. , mêtan, nitơ, v.v.

Những cơn mưa xối xả đẩy các nguyên tố kết tủa xuống biển, tạo ra thứ mà Oparin gọi là "nước dùng nguyên thủy". Nước dùng này đóng vai trò là giai đoạn cho một loạt các phản ứng hóa học tạo ra các phân tử hữu cơ đầu tiên tương tự như axit amin.

Các phân tử "giống axit amin" dạng keo này và những phân tử khác có tính chất tương tự được tổ chức một cách tự nhiên để tạo thành các cấu trúc giống như peptit, protein và lipid, mà Oparin đặt tên là coacerizing.

Sau đó, các coacervate thậm chí còn trở nên chuyên biệt hơn, quản lý để hình thành các cấu trúc rất giống với các tế bào sống mà chúng ta biết ngày nay.

Những "tế bào" nguyên thủy này, theo thời gian, có khả năng phát triển quá trình trao đổi chất nguyên thủy, lấy các hợp chất hóa học từ môi trường để lấy thức ăn và năng lượng từ chúng, để tồn tại và sinh sôi.

Chọn lọc tự nhiên trong coacerised

Chất làm đông tụ do Oparin đề xuất, như đã đề cập, sử dụng các phân tử nhỏ thu được từ môi trường xung quanh để làm thức ăn và năng lượng. Theo Oparin, những phân tử này đã được đồng hóa bởi những phân tử lớn hơn khác, mà ông gọi là "enzym nguyên thủy" của chất đông tụ.

Việc đạt được một cơ chế hấp thụ và đồng hóa trong mỗi coacervate sẽ thể hiện một lợi thế so với các coacervate khác, do đó, các coacervat có khả năng đồng hóa tốt hơn sẽ phát triển nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Oparin xác định rằng có một giới hạn tăng trưởng đối với các chất đông tụ "thành công nhất" tại thời điểm mà về mặt nhiệt động lực học, chúng trở nên không ổn định. Do đó, các lớp tụ bắt đầu chia nhỏ hoặc "chia nhỏ" thành các lớp nhỏ hơn.

Khả năng chia các tụ lớn thành các tụ nhỏ hơn sẽ làm tăng số lượng các tụ của loại này ở giữa. Những tập hợp này, được tìm thấy với số lượng hoặc tần suất lớn hơn, có thể đã tạo ra một loại "áp lực chọn lọc" lên những người khác, có lợi cho những người có khả năng "phân chia" hoặc phân đoạn lớn hơn.

Một đặc điểm khác của các loài đông trùng có thể đã tạo ra một kiểu “chọn lọc tự nhiên” đối với những loài khác, có lẽ là khả năng tổng hợp một số chất chuyển hóa năng lượng từ thức ăn thu được từ nước dùng nguyên thủy nơi chúng “lớn lên”.

Do đó, chỉ có những con trùng có khả năng chuyển hóa các hợp chất trong môi trường và tự sản xuất thức ăn và năng lượng dự trữ mới có thể sống sót.

Tính chủ đề của lý thuyết

Lý thuyết chọn lọc tự nhiên của Darwin rất quan trọng để Oparin hiểu được "sự cạnh tranh" và "sự phổ biến" giữa các loài đồng cỏ. Thậm chí nhiều năm sau, với việc phát hiện ra các gen và vật liệu di truyền, Oparin đã quy cho các phân tử này chịu trách nhiệm phần lớn trong quá trình sao chép các coacervate.

Hiện nay, nhiều nhà sinh vật học đang tận tâm với việc tái tạo các điều kiện nguyên thủy của trái đất đã tạo ra các coacervation do Oparin đề xuất.

Một trong những thí nghiệm nổi tiếng nhất thuộc loại này là của Stanley Miller và Harold Urey, những người đã thực nghiệm xác minh "sự phát sinh" của các axit amin như glycine (loại glycine).

Nhiều nhà khoa học chuyên ngành sinh học tổng hợp thực hiện các thí nghiệm để đạt được, một cách nhân tạo, tổ chức sự sống, nhưng dựa trên các hợp chất khác ngoài cacbon, cho thấy rằng "sự sống" này có thể là kiểu sống mà chúng ta tìm thấy trên các hành tinh khác.

Chủ đề quan tâm

Các lý thuyết về nguồn gốc của sự sống.

Thuyết tổng hợp hóa học.

Chủ nghĩa sáng tạo.

Panspermia.

Thuyết phát sinh tự phát.

Người giới thiệu

1. Das, A. (2019). Nguồn gốc của sự sống trên trái đất-Virus và vi khuẩn. Acta Scientific Microbiology, 2, 22-28.
2. Fry, I. (2006). Nguồn gốc của nghiên cứu về nguồn gốc của sự sống. Cố gắng, 30 (1), 24-28.
3. Herrera, AS (2018). Nguồn gốc của sự sống Theo Melanin. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
4. Kolb, VM (2016). Nguồn gốc cuộc sống: Phương pháp tiếp cận hóa học và triết học. Sinh học Tiến hóa, 43 (4), 506-515.
5. Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin và nguồn gốc của sự sống: một đánh giá lại lịch sử về lý thuyết dị dưỡng. Tạp chí tiến hóa phân tử, 83 (5-6), 214-222.
6. Oparin, AI (1957). Nguồn gốc của sự sống trên trái đất. Nguồn gốc của sự sống trên trái đất., (Ed thứ 3).