Größten Geheimnisse: Wie ist Leben auf der Erde entstanden?

Anmerkung der Redaktion: Wir mehrere Wissenschaftler aus verschiedenen Bereichen gefragt, was sie dachten, waren die größten Mysterien heute, und dann haben wir ein paar hinzugefügt wurden, die auch in unseren Köpfen. Dieser Artikel ist der letzte der 15 LiveSciences "Größten Geheimnisse" Serie.

Erde wird voraussichtlich etwa 4,5 Milliarden Jahre alt sein, und für einen Großteil dieser Geschichte wurde es Zuhause zum Leben in einer seltsamen Form oder ein anderes.

Meiner Meinung nach einige Wissenschaftler, dass Leben im Moment erschien, war der Umwelt unseres Planeten stabil genug, um es zu unterstützen.

Die früheste Belege für das Leben auf der Erde stammt aus versteinerten Matten aus Cyanobakterien genannt Stromatolithen in Australien, die ca. 3,4 Milliarden Jahre alt sind. Antike, wie ihre Herkunft sind, diese Bakterien (die heute noch da sind) sind bereits biologisch Komplex – sie haben Zellwände Schutz ihrer Protein-Herstellung von DNA, so Wissenschaftler glauben Leben muss viel früher, vielleicht schon vor 3,8 Milliarden Jahren begonnen haben.

Aber trotz dem wissen, dass etwa beim Leben auf der Erde erschien, Wissenschaftler sind noch lange nicht beantworten wie es schien.

"Viele Theorien über den Ursprung des Lebens sind vorgeschlagen worden, aber da es schwer ist zu beweisen oder zu widerlegen sie, keine voll akzeptierte Theorie vorhanden ist," sagte Diana Northup, Höhle Biologe an der University of New Mexico.

Die Antwort auf diese Frage würde nicht nur eine der größten Lücken im wissenschaftlichen Verständnis der Natur füllen, aber auch hätte erhebliche Auswirkungen auf die Wahrscheinlichkeit, dass Leben anderswo im Universum zu finden.

Viele Ideen

Heute gibt es mehrere konkurrierende Theorien für Leben wie auf der Erde entstand. Einige bezweifeln, dass Leben auf der Erde überhaupt, begann stattdessen behaupten, das es aus einer fernen Welt oder das Herz eines gefallenen Kometen oder Asteroiden kam. Manche sagen sogar, dass Leben hier mehr als einmal entstanden haben könnte.

"Vielleicht gab mehrere Ursachen", sagte David Deamer, ein Biochemiker an der University of California, Santa Cruz. "Wir machen in der Regel"Ursprünge"plural nur darauf hingewiesen, dass wir nicht unbedingt behaupten gab es nur einen einzigen Ursprung, sondern nur eine Herkunft, die nicht geschehen, von riesigen [Asteroid] Auswirkungen gesprengt bekommen."

Die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass Leben durch einen Zeitraum ging als RNA Head Honcho Molekül, leitende Leben durch seine im Entstehen begriffene Stadien war. Nach dieser Hypothese "RNS-Welt" RNA war der springende Punkt-Molekül für primitives Leben und dauerte nur einen Rücksitz wenn DNA und Proteine – die führen ihre Arbeit wesentlich effizienter als RNA – entwickelt.

"Ein Großteil der klügste und talentiertesten Leute in meinem Bereich haben akzeptiert, dass die RNA-Welt nicht nur möglich, sondern wahrscheinlich war," sagte Deamer.

RNA ist sehr ähnlich der DNA, und heute führt zahlreiche wichtige Funktionen in jeder unserer Zellen, einschließlich als ein Übergangs-Molekül zwischen DNA und Protein-Synthese und funktionieren als ein ein-aus-Schalter für einige Gene.

Aber die RNS-Welthypothese erklärt nicht, wie zuerst RNA selbst entstanden. Wie DNA ist RNA ein komplexes Molekül machte sich wiederholender Einheiten von Tausenden von kleineren Molekülen namens Nukleotiden, die auf ganz bestimmte, gemusterte Weise miteinander verbinden. Zwar gibt es Wissenschaftler, die denken, dass RNA spontan auf der frühen Erde entstanden sein könnten, sagen andere, dass die Wahrscheinlichkeit, so etwas passiert astronomisch sind.

"Das Erscheinungsbild solch eines Moleküls, da die Funktionsweise von Chemie, ist sehr unwahrscheinlich. Es einmal im Universum weit hergeholt, wäre", sagte Robert Shapiro, Chemiker an der New York University. "Um diese [Ansicht] zu übernehmen, müssen Sie glauben, dass wir waren unglaublich glücklich."

Das anthropische Prinzip

Aber "astronomischen" ist ein relativer Begriff. In seinem Buch The God Delusion, unterhält Biologe Richard Dawkins eine weitere Möglichkeit, inspiriert durch die Arbeit in der Astronomie und Physik.

Nehmen wir an, Dawkins sagt, das Universum enthält 1000000000 Milliarden Planeten (eine konservative Schätzung, sagt er), dann die Chancen, die Leben auf einem von ihnen entstehen ist nicht wirklich so bemerkenswert.

Darüber hinaus, wenn, wie einige Physiker sagen, unser Universum nur eine von vielen, und jedes Universum 1000000000 Milliarden Planeten enthalten ist, dann ist es fast eine Gewissheit, dass Leben auf mindestens einer von ihnen entstehen.

Wie Dawkins schreibt "möglicherweise deren Himmel keine Sterne haben Universen: aber sie haben auch keine Einwohner, das Fehlen bemerken."

Shapiro, glaubt nicht, dass man mehrere Universen oder Leben-beladenen Kometen zusammenstoßen in alten Erde aufrufen muss. Stattdessen denkt er Leben begann mit Molekülen, die waren kleiner und weniger komplex als RNA, die einfache chemische Reaktionen durchgeführt, die schließlich zu einem selbsttragenden System mit der Bildung von komplexen Molekülen geführt.

"Wenn Sie auf eine einfachere Theorie zurückgreifen, die Quoten astronomische nicht mehr," sagte Shapiro LiveScience.

Versuch, ein Ereignis zu erschaffen, die vor Milliarden von Jahren passiert ist, ist eine gewaltige Aufgabe, aber viele Wissenschaftler glauben, dass, wie die Entstehung des Lebens selbst, ist es immer noch möglich.

"Die Lösung des Geheimnisses dieser Größenordnung völlig unvorhersehbar," sagte Freeman Dyson, emeritierter Professor für Physik an der Princeton University in New Jersey. "Es könnte nächste Woche passieren oder es könnte tausend Jahre dauern."

• Ein weiteres großes Geheimnis: Welche Laufwerke Evolution?
• 8 Welten wo Leben existieren könnte
• Die Geheimnisse des Lebens wenig