Chemische Evolution verstehen

Der Begriff "chemische Evolution" kann in Abhängigkeit vom Kontext der Wörter auf viele verschiedene Arten verwendet werden. Wenn Sie mit einem Astronomen sprechen, könnte dies eine Diskussion darüber sein, wie während der Supernovas neue Elemente gebildet werden. Chemiker glauben möglicherweise, dass die chemische Evolution damit zusammenhängt, wie sich Sauerstoff- oder Wasserstoffgase aus bestimmten Arten chemischer Reaktionen "entwickeln". In der Evolutionsbiologie wird der Begriff "chemische Evolution" dagegen am häufigsten verwendet, um die Hypothese zu beschreiben, dass organische Bausteine ​​des Lebens entstanden sind, als anorganische Moleküle zusammenkamen. Manchmal Abiogenese genannt, könnte die chemische Evolution der Beginn des Lebens auf der Erde sein.

Die Umwelt der Erde war bei ihrer Entstehung ganz anders als heute. Die Erde war etwas lebensfeindlich und so kam die Schaffung von Leben auf der Erde nicht für Milliarden von Jahren, nachdem sich die Erde zum ersten Mal gebildet hatte. Aufgrund ihrer idealen Entfernung von der Sonne ist die Erde der einzige Planet in unserem Sonnensystem, der in der Lage ist, flüssiges Wasser in den Umlaufbahnen der Planeten zu haben. Dies war der erste Schritt in der chemischen Evolution, um Leben auf der Erde zu schaffen.

Die frühe Erde war auch nicht von einer Atmosphäre umgeben, die ultraviolette Strahlen blockiert, die für die Zellen, aus denen alles Leben besteht, tödlich sein können. Schließlich glauben Wissenschaftler an eine primitive Atmosphäre voller Treibhausgase wie Kohlendioxid und vielleicht etwas Methan und Ammoniak, aber keinen Sauerstoff. Dies wurde später in der Evolution des Lebens auf der Erde wichtig, da photosynthetische und chemosynthetische Organismen diese Substanzen verwendeten, um Energie zu erzeugen.

Wie kam es zur Abiogenese oder chemischen Evolution? Niemand ist sich ganz sicher, aber es gibt viele Hypothesen. Es ist wahr, dass neue Atome nicht-synthetischer Elemente nur durch die Supernovae extrem großer Sterne hergestellt werden können. Alle anderen Atome von Elementen werden durch verschiedene biogeochemische Kreisläufe recycelt. Entweder befanden sich die Elemente bereits auf der Erde, als sie gebildet wurden (vermutlich aus der Ansammlung von Weltraumstaub um einen Eisenkern), oder sie kamen über die fortlaufenden Meteoritenschläge auf die Erde, die vor der Bildung der Schutzatmosphäre üblich waren.

Sobald die anorganischen Elemente auf der Erde waren, stimmen die meisten Hypothesen darin überein, dass die chemische Evolution der organischen Bausteine ​​des Lebens in den Ozeanen begann. Der größte Teil der Erde ist von den Ozeanen bedeckt. Es ist nicht schwer zu glauben, dass die anorganischen Moleküle, die sich chemisch entwickeln würden, in den Ozeanen herumschwimmen würden. Es bleibt die Frage, wie sich diese Chemikalien zu organischen Bausteinen des Lebens entwickelt haben.

Hier verzweigen sich die verschiedenen Hypothesen. Eine der populäreren Hypothesen besagt, dass die organischen Moleküle zufällig entstanden sind, als die anorganischen Elemente in den Ozeanen kollidierten und sich banden. Dies stößt jedoch immer auf Widerstand, da die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, statistisch gesehen sehr gering ist. Andere haben versucht, die Bedingungen der frühen Erde wiederherzustellen und organische Moleküle herzustellen. Ein solches Experiment, allgemein als Primordial Soup-Experiment bezeichnet, war erfolgreich darin, die organischen Moleküle aus anorganischen Elementen in einer Laborumgebung zu erzeugen. Als wir jedoch mehr über die antike Erde erfahren, haben wir herausgefunden, dass in dieser Zeit nicht alle verwendeten Moleküle tatsächlich vorhanden waren.

Die Suche erfährt weiterhin mehr über die chemische Evolution und wie sie das Leben auf der Erde hätte beginnen können. Regelmäßig werden neue Entdeckungen gemacht, die Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, was verfügbar war und wie sich die Dinge in diesem Prozess entwickelt haben könnten. Hoffentlich werden Wissenschaftler eines Tages in der Lage sein, genau zu bestimmen, wie die chemische Evolution stattgefunden hat, und ein klareres Bild davon zu erhalten, wie das Leben auf der Erde begann.