Se crede că viața a început pe Pământ cu peste trei miliarde de ani în urmă și a evoluat, de la nivelul celor mai simple bacterii, într-o diversitate complexă de necuprins. Dar ce anume să fi determinat dezvoltarea în supa primordială a primelor organsime din singura lume cunoscută în Univers care găzduiește viață?
Experții au dezvoltat șapte mari teorii care ar putea explica această manifestare până acum unică.
Scântei electrice (fulgere)
O cercetare din anul 1953, experimentul Miller-Urey, a demonstrat că scânteile electrice pot genera aminoacizi și zaharuri într-o atmosferă încărcată cu apă, metan, amoniac și hidrogen. S-a speculat, de aici, posibilitatea ca fulgerele să fi contribuit la începuturile formării vieții terestre, versiune incipientă din care, milioane de ani mai târziu, molecule mai complexe s-ar fi putut dezvolta. Studii recente au amenințat teoria, demonstrând că atmosfera tânără a Pământului era săracă în hidrogen, dar tot știința a sugerat că norii vulcanici din aceeași perioadă puteau conține acest element, dimpreună cu metanul și amoniacul. Iar descărcările electrice îi traversau nemijlocit.
Din pământ am ieșit…
Potrivit unei idei elaborate de chimistul Alexander Graham Cairns-Smith, de la Universitatea Glasgow, din Scoția, primele molecule de viață s-ar fi putut forma în pământ, cu ajutorul cristalelor minerale de argilă. Mediul argilos ar avea capacitatea nu doar de fi concentrat laolaltă compuși organici, dar a ajutat și la organizarea lor în tipare, aproximativ după modul în care genele ADN-ului procedează astăzi. Rolul principal al ADN-ului este să stocheze informații despre cum ar trebui aranjate alte molecule. Secvențele genetice din ADN sunt instrucțiuni ale modului în care aminoacizii trebuie aranjați în proteine. Cairns-Smith sugerează că cristalele minerale din argilă ar fi putut ordona moleculele organice în tipare organizate. După un timp, moleculele organice au preluat această sarcină și s-au organizat autonom.
Izvoarele hidrotermale
Mai multe experimente au demonstrat cum un gaz vulcanic, oxisulfura de carbon (COS), ar fi putut instrumenta formarea “prebiotică” a peptidelor, cele mai scurte secvențe de aminoacizi din componența proteinelor. Acum trei miliarde de ani, COS ar fi putut fi generat pe fundul mărilor și oceanelor prin erupțiile izvoarelor hidrotermale, bogate în nutrienți. Deoarece oxisulfura de carbon se depreciază rapid în mediul acvatic, cercetătorii speculează că lanțurile de aminioacizi s-ar fi format pe roci din apropierea surselor de COS. Este posibil ca, din acest punct, moleculele organice să se fi concentrat și amestecat încât să genereze catalizatorii minerali necesari reacțiilor critice apariției microorganismelor elementare. Un indiciu al faptului că această teorie are o bază destul de solidă este faptul că și în prezent, izvoarele hidrotermale, bogate în energie chimică și termică, întrețin ecosisteme foarte active.
Debut înghețat
Cu trei miliarde de ani în urmă, Soarele strălucea cu aproximativ o treime din puterea lui actuală. De aceea, este posibil ca oceanele, sau oceanul planetar, să fi fost acoperite de gheață. Acest strat ar fi putut avea o grosime de zeci, poate de sute de metri și ar fi protejat fragilii compuși organici din apa de dedesubt, sau chiar din gheață, de lumina ultravioletă ce ajungea pe Pământ nefiltrată de o atmosferă și de distrugătoarele impacturi cosmice. Frigul ar fi putut ajuta aceste molecule să supraviețuiască mai mult, făcând posibilă manifestarea reacțiilor necesare formării vieții. Ideea că viața și-ar avea originile în gheață este destul de nouă și întrucâtva contradictorie cu teorii mai larg acceptate. Totuși, potrivit cercetătorului Stanley Miller, care a sugerat teza de față, gheața înglobează anumite proprietăți ce o recomandă ca fiind un mediu potențial de formare a primelor molecule prebiotice.
Lumea ribonucleică
ADN-ul necesită proteine pentru a se forma, iar proteinele au nevoie de ADN pentru a exista, deci cum s-au putut alcătui aceste elemente fundamentale vieții unul fără ajutorul celuilalt? Răspunsul ar putea fi ARN-ul, sau acidul ribonucleic, cel care poate stoca informații precum ADN-ul, servi ca enzimă, asemenea proteinelor și ajuta atât la crearea primului cât și a celor din urmă. Cu timpul, ADN-ul și proteinele au înlocuit ARN-ul, deoarece ambele sunt mai eficiente, în termeni de genetică. ARN-ul mai există încă și îndeplinește unele funcționalități în organisme, inclusiv rolul de întrerupător pentru unele gene. Mulți oameni de știință sunt de acord că viața a trecut printr-o perioadă când ARN-ul (acid ribonucleic) era molecula dominantă, cea care a coordonat stagiile incipiente ale vieții. Totuși, această ipoteză nu explică modul în care ARN-ul în sine a fost posibil pe Pământ.
Molecula mică
Esența teoriei pe care chimistul american Robert Sharpiro și alti cercetători o denumesc “modelul moleculei mici”, pentru a explica originea vieții pe Pământ, constă în ideea că viața primordială a apărut oriunde condițiile au permis reacții chimice ciclice, consumatoare de energie, în “containere” naturale, ca de exemplu în cavitățile rocilor. Majoritatea acestor reacții nu erau foarte productive și rezistente, dar unele dintre ele ar fi putut forma sisteme chimice autosustenabile. Eventual, pe măsură ce alți compuși s-au alăturat, unii catalizatori s-au format, pavând drumul acestui tip de sisteme către un proces evolutiv. Altfel spus, în loc să evolueze din molecule complexe, așa cum este ARN-ul, viața ar fi putut demara cu molecule mai mici care au interacționat între ele în cicluri. În timp, de aici ar fi evoluat molecule mai complexe, care au preluat funcția executării acestor reacții, îndeplinind-o mai bine decât cele inițiale.
Panspermia
Poate că viața nici măcar nu a început pe Terra, ci a fost adusă aici din alte zone ale spațiului cosmic, o noțiune cunoscută drept „panspermie”. De exemplu, adesea, fragmente stâncoase sunt împrăștiate de pe suprafața planetei Marte în urma diferitelor impacturi cosmice. De asemenea, mai mulți meteoriți marțieni au fost descoperiți pe Pământ, iar cercetătorii au sugerat că ei ar fi adus microbi aici, cu miliarde de ani în urmă, teorie care ne-ar face pe toți să fim, de fapt, marțieni la origine. Alți oameni de știință au sugerat că viața ar fi putut călători pe Pământ „la bordul” unor comete ce au venit din sisteme solare îndepărtate. Interesant este, însă, la această teorie, că și dacă ar confirmată, misterul privitor la felul în care viața a început pe Pământ ar rămâne în picioare, doar că ar viza, în schimb, orice alt loc din Univers.
