Bagaimana Penciptaan Bumi dan Isinya (2)
Hipotesis tentang evolusi kimia harus menjelaskan aspek yang berbeda: [a] Pembentukan biomolekul abiogenik, yaitu perkembangannya dari prekursor non-hidup atau non-organik (kosmokimia).
[b] Munculnya sistem informasi kimia yang mereplikasi diri dan bervariasi, yaitu munculnya sel .[c] Timbulnya saling ketergantungan fungsi ( enzim ) dan informasi ( RNA , DNA).; dan [d] Kondisi lingkungan bumi 4,5 hingga 3,5 miliar tahun yang lalu (atau mungkin saat ini ada benda langit yang sebanding seperti exoplanet, bulan, dan planet).
Bagaimana Penciptaan Bumi dan Isinya; Kontribusi datang dari para ilmuwan berikut, antara lain:
- Alexander Oparin: Coacervates
- Harold C. Urey dan Stanley L. Miller 1953: Pembentukan biomolekul sederhana dalam atmosfer purba yang disimulasikan ( lihat di bawah )
- Sidney W. Fox : Mikrosfer protenoid ( lihat di bawah )
- Thomas R. Cech (University of Colorado) dan Sidney Altman (Yale University New Haven Connecticut) 1981: penyambungan RNA autocatalytic: " ribozim " menggabungkan katalisis dan informasi dalam satu molekul. Mereka mampu memotong diri mereka sendiri dari rantai RNA yang lebih panjang dan bergabung kembali dengan ujung yang tersisa.
- Walter Gilbert (Harvard University of Cambridge) mengembangkan gagasan tentang dunia RNA pada tahun 1986.
- Pada tahun 1986, Gunter von Kiedrowski (Universitas Ruhr Bochum) menerbitkan sistem pertama yang mereplikasi diri berdasarkan heksanukleotida (DNA), kontribusi penting untuk memahami fungsi pertumbuhan sistem yang mereplikasi diri.
- Manfred Eigen (Institut Max Planck untuk Kimia Biofisika Gttingen): Evolusi ansambel RNA-protein. hipersiklus .
- Julius Rebek Jr. (MIT Cambridge) membuat molekul buatan (aminoadenosine triazide ester) yang mereplikasi dirinya sendiri dalam larutan kloroform. Namun, salinannya identik dengan templat, jadi evolusi tidak mungkin untuk molekul-molekul ini.
- John B. Corliss (Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA): Ventilasi hidrotermal lautan menyediakan energi dan bahan kimia yang memungkinkan evolusi kimia sebagian besar tidak terganggu oleh dampak meteorit. Hari ini mereka masih menjadi habitat archaebacteria ( Archaea ) , yang sangat primitif dalam banyak hal .
- Gunter Wachtershauser (Munich): Struktur pertama yang mereplikasi diri dengan metabolisme terbentuk pada permukaan pirit. Besi sulfida pirit menyediakan energi yang diperlukan untuk ini. Dengan tumbuh dan membusuknya kristal pirit, sistem ini dapat tumbuh dan berlipat ganda dan populasi yang berbeda terkena kondisi lingkungan yang berbeda (kondisi seleksi ).
- AG Cairns-Smith (University of Glasgow) dan David C. Mauerzall (Rockefeller University New York) melihat mineral lempung sebagai suatu sistem yang pada awalnya mengalami evolusi kimia itu sendiri, sehingga memunculkan banyak kristal berbeda yang dapat mereplikasi diri. Karena muatan listriknya, kristal ini menarik molekul organik dan mengkatalisis sintesis biomolekul kompleks, dengan kandungan informasi dari struktur kristal yang awalnya berfungsi sebagai templat. Struktur organik ini menjadi semakin kompleks hingga dapat berkembang biak tanpa bantuan mineral lempung.
- Wolfgang Weigand, Mark Drr dkk. (Friedrich Schiller University Jena) menunjukkan pada tahun 2003 besi sulfida dapat mengkatalisis sintesis amonia dari molekul nitrogen.
Model terpadu evolusi kimia masih kurang, mungkin karena prinsip-prinsip dasar belum ditemukan. Pembentukan prebiotik dari molekul organik kompleks dapat dibagi menjadi tiga langkah: [a] Pembentukan molekul organik sederhana ( alkohol , asam, heterosiklik seperti purin dan pirimidin) dari zat anorganik.
[b] Pembentukan blok bangunan dasar (gula sederhana, asam amino , pirol , asam lemak, nukleotida ) molekul organik kompleks dari molekul organik sederhana. Dan [c] Pembentukan molekul organik kompleks dari blok bangunan dasar.
Analisis unsur molekul-molekul ini mengarah pada pertanyaan tentang senyawa anorganik mana yang diperlukan untuk pembentukannya. Komposisi biomolekul karbohidrat, lemak, protein, nukleotida dan porfin; dan kemungkinan sumber unsur anorganik karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), Belerang (S), dan Fosfor (P);
dokpri
Semua hipotesis mengasumsikan bahwa, selain air dan fosfat, pada awalnya hanya bentuk tereduksi dari senyawa kimia yang umum digunakan saat ini yang tersedia dalam jumlah yang cukup, karena atmosfer purba hampir tidak mengandung molekul oksigen.
Sinar UV, panas dari proses vulkanik, sinar pengion dari proses radioaktif dan pelepasan listrik diasumsikan sebagai sumber energi. Atau, menurut beberapa teori terbaru yang sangat terkenal, energi yang dibutuhkan untuk pembentukan biomolekul juga akan berasal dari proses redoks anaerobik antara gas vulkanik tereduksi dan mineral sulfida seperti pirit (FeS2 ) .