「原始的または原始的なスープの理論」としても知られている生命の起源であるオパリンの理論は、生命が最初に出現した数百万年前の典型的な条件で地球上で生命がどのように発生したかを説明しようとしています有機分子。
オパリンによって確立されたこの理論は、科学界で最も受け入れられているものの1つです。新しい関連する発見がそれを補完し、強化するために管理するので、それは現代科学の多くの進歩でさえ、有効なままです。
Aleksandr Oparinによる写真（出典：Wikimedia Commons経由のPavel Troshkin）
オパリンは彼の著書で、非生物物質（生物）の組織化のレベルで生物（生物）を分類しました。それから、彼は最初の生きている細胞を形成するまで、この生きていない物質は徐々に変化し、より複雑になると提案しました。
オパリンの理論は、「合成生物学」として知られる生物科学の分野の発展への扉を開きました。この科学は、「原始的なスープ」が今日地球に生息する生物を生み出した環境条件を再現しようとしています。
同様の理論は、進化論的生物学者であるジョンハルデンが独自に提唱しました。
理論の起源
オパリンの理論は、1894年にウグリチと呼ばれるロシアの小さな町で生まれたアレクサンドルイヴァノビッチオパリンによって提案されました。幼い頃から、オパリンはすでに植物に熱心で、ダーウィンの進化論に精通していました。
彼はモスクワ大学で植物生理学を学び、数年後、彼は生化学および植物生理学の椅子で教えました。
炭素、窒素、および水原子のみで構成される微生物が光合成などの複雑なプロセスを実行するために組織化する能力を持っている微生物について、オパリンが深刻な懸念を抱き始めたのは、彼の大学での研究の時でした。
1923年に、オパリンは彼の「生命の起源」と題した本の中で彼の実験を発表しました。この本には、ジョンハルデーンという当時の別の研究者の貢献とともに、生命の原基がどのように私たちの惑星に現れたかを説明しようとする理論が含まれています。
オパリンのテキストは、非常にシンプルで教訓的な言葉で、有機物の「進化」が惑星地球の形成前にどのように始まったかを説明しています。また、太陽光、火山噴火、自然起源の放電の作用によって有機物がどのように形成されるかも説明しています。
オパリンが自然発生理論に熱烈に反対し、ダーウィンの進化論とメンデレーエフの「生物起源」の油の合成に関する彼の考えを支持したことに注意することが重要です。生命の始まりは、原始地球の要素を組織化して複雑な分子を形成する一種の「化学的進化」によるものであると確証しました。
仮定する
オパリンが彼の理論を提唱してからほぼ100年が経過したが、それは今日でも有効である。化学、天文学、物理学、生物学などの多様な分野を統合するオパリンの調停的アプローチは、多くの科学者に、地球上で生命がどのように形成されたかを説明する合理的なアプローチを提供します。
オパリンは先カンブリア時代の生命の出現を突き止め、生物の最も豊富な2つの元素である炭素（メタンとシアンの形）と窒素（アンモニアの形）に富んだ高度に還元的な大気が存在していました。
彼の理論は、主に、紫外光、火山、および嵐からのエネルギーが、気体状の水の沈殿を引き起こし、激しい雨を引き起こして、アンモニアなどの他の化合物を沈殿させたという事実に基づいていました、メタン、窒素など
集中豪雨により、沈殿した元素が海に流れ込み、オパリンが「原始的な培養液」と呼んだものを作り出しました。このブロスは、アミノ酸に似た最初の有機分子を生み出す一連の化学反応のステージとして機能しました。
これらのコロイド状の「アミノ酸様」分子と同様の性質を持つその他の分子は、自然に組織化されて、ペプチド、タンパク質、脂質のような構造を形成し、オパリンがコアセルベートと名付けました。
その後、コアセルベートはさらに特殊化し、今日私たちが知っている生きている細胞と非常によく似た構造を形成することができました。
これらの原始的な「細胞」は、時間の経過とともに、原始的な代謝を発達させる能力を獲得し、生き残って増殖するために環境から化学物質を取り、それらから食物とエネルギーを抽出しました。
コアセルベートの自然淘汰
すでに述べたように、オパリンによって提案されたコアセルベートは、周囲の環境から捕獲された小分子を食物とエネルギーに使用しました。オパリンによると、これらの分子は、彼がコアセルベートの「原始酵素」と呼んだ他のより大きな分子によって同化された。
各コアセルベート内の吸収および同化メカニズムの取得は、他のコアセルベートよりも優れているため、同化能力の高いコアセルベートはより速く効率的に成長します。
オパリンは、「最も成功した」コアセルベートには、熱力学的に不安定になる時点で成長限界があると判断しました。その結果、コアセルベートはより小さなコアセルベートにコンパートメント化または「分割」され始めました。
大きなコアセルベートを小さなコアセルベートに分割する機能は、このタイプのコアセルベートの量を中央で増やします。これらのコアセルベートは、より多くの数または頻度で見られるため、他の人に一種の「選択的圧力」を及ぼし、「分割」またはセグメント化する能力がより高い人を優先する可能性があります。
ある種の「自然淘汰」を他の人に及ぼす可能性があるコアセルベートの別の特徴は、おそらく、それらが「成長した」原始的な培養液から得られた食物からエネルギー代謝産物を合成する能力でした。
したがって、おそらく環境化合物を代謝し、独自の食物と予備エネルギーを生成できるコアセルベートだけが生き残った。
理論の話題性
ダーウィンの自然淘汰理論は、オパリンがコアセルベート間の「競争」と「有病率」を理解するために重要でした。さらに数年後、遺伝子と遺伝物質の発見により、オパリンはこれらの分子がコアセルベートの複製の大部分に責任があると考えました。
現在、多くの生物学者が、オパリンによって提案されたコアセルベートを生み出した地球の原始的な状態の再現に専念しています。
このタイプの最も有名な実験の1つは、グリシン（グリシンタイプ）などのアミノ酸の「生合成」を実験的に検証したスタンリーミラーとハロルドユーリーの実験でした。
合成生物学を専門とするさまざまな科学者が人工的に生命の組織化を達成するために実験を行っていますが、炭素以外の化合物に基づいており、この「生命」が他の惑星で見られる生命のタイプである可能性を示唆しています。
興味のあるテーマ
生命の起源の理論。
化学合成理論。
創造論。
パンスペルミア。
自然発生の理論。
参考文献
- Das、A.（2019）。地球ウイルスと微生物の生命の起源。Acta Scientific Microbiology、2、22-28。
- フライ、I。（2006）。生命の起源に関する研究の起源。エンデバー、30（1）、24-28。
- エレーラ、AS（2018）。メラニンによる生命の起源。MOJ Cell Sci Rep、5（1）、00105。
- Kolb、VM（2016）。生命の起源：化学的および哲学的アプローチ。進化生物学、43（4）、506-515。
- Lazcano、A.（2016）。アレクサンドルI.オパリンと生命の起源：従属栄養理論の歴史的再評価。分子進化のジャーナル、83（5-6）、214-222。
- オパリン、AI（1957）。地球上の生命の起源。地球上の生命の起源。（第3版）。