Ankstyvojo gyvenimo teorijos – hidroterminės angos
P. Rona (NOAA nuotraukų biblioteka) [viešasis domenas], per Wikimedia Commons
Vis dar neaišku, kaip atsirado gyvybė Žemėje. Yra daug konkuruojančių teorijų, pradedant nuo Panspermijos teorija į įrodytą neteisingą Pirminė sriuba eksperimentai. Viena iš naujausių teorijų yra ta, kad gyvybė prasidėjo hidroterminėse angose.
Kas yra hidroterminės angos?
Hidroterminės angos yra vandenyno dugne esančios struktūros, kuriose yra ekstremalios sąlygos. Šiose ventiliacijos angose ir aplink jas yra didelis karštis ir didelis slėgis. Kadangi saulės šviesa negali pasiekti šių struktūrų gelmių, turėjo būti kitas ankstyvojo gyvenimo energijos šaltinis, kuris galėjo susiformuoti ten. Dabartinės formos ventiliacijos angose yra cheminių medžiagų, kurios tinka chemosintezė – būdas organizmams sukurti savo energiją, panašią į fotosintezę, kai energijai gaminti naudojamos cheminės medžiagos, o ne saulės šviesa.
Sunkiausios sąlygos
Šio tipo organizmai yra ekstremofilai, galintys gyventi pačiomis sunkiausiomis sąlygomis. Hidroterminės angos yra labai karštos, todėl pavadinime yra žodis „terminė“. Jie taip pat linkę būti rūgštūs, o tai dažniausiai kenkia gyvybei. Tačiau gyvybė, gyvenanti šiose ventiliacijos angose ir šalia jų, turi pritaikymų, leidžiančių jiems gyventi ir netgi klestėti tokiomis atšiauriomis sąlygomis.
Archaea domenas
Archėja gyventi ir klestėti šiose angose ir šalia jų. Kadangi ši gyvybės sritis paprastai laikoma primityviausiu iš organizmų, nėra lengva manyti, kad jie pirmieji apgyvendino Žemę. Hidroterminėse angose sąlygos yra tinkamos, kad Archaea būtų gyva ir daugintųsi. Atsižvelgiant į šilumos kiekį ir slėgį šiose srityse, taip pat į esamas chemines medžiagas, gyvybę galima sukurti ir pakeisti gana greitai. Mokslininkai taip pat atsekė visų šiuo metu gyvų organizmų DNR iki bendro protėvio ekstremofilo, kuris būtų rastas hidroterminėse angose.
Mokslininkai taip pat mano, kad Archaea srityje esančios rūšys yra eukariotinių organizmų pirmtakai. Šių ekstremofilų DNR analizė rodo, kad šie vienaląsčiai organizmai iš tikrųjų yra panašesni į eukariotinę ląstelę ir Eukarya domeną nei kiti vienaląsčiai organizmai, sudarantys bakterijų domeną.
Viena hipotezė prasideda nuo Archėjos
Viena hipotezė apie tai, kaip vystėsi gyvybė, prasideda Archaea hidroterminėse angose. Ilgainiui šios vienaląsčių organizmų rūšys tapo kolonijiniais organizmais. Laikui bėgant, vienas iš didesnių vienaląsčių organizmų pasiglemžė kitus vienaląsčius organizmus, kurie vėliau išsivystė į eukariotinės ląstelės organelius. Tada daugialąsčių organizmų eukariotinės ląstelės galėjo laisvai diferencijuotis ir atlikti specializuotas funkcijas. Ši teorija, kaip eukariotai išsivystė iš prokariotų, vadinama endosimbiotinė teorija ir pirmą kartą pasiūlė amerikiečių mokslininkas Linas Margulis . Turėdama daug duomenų, įskaitant DNR analizę, susiejančią dabartines eukariotinių ląstelių organoidus su senovės prokariotinėmis ląstelėmis, endosimbiotinė teorija susieja ankstyvosios gyvybės hipotezę, kad gyvybė prasideda hidroterminėse Žemės angose, su šiuolaikiniais daugialąsčiais organizmais.