Abiyogenez: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
LostMyMind (mesaj | katkılar) kaynak gösterme hatası giderildi |
"Abiogenesis" sayfasının çevrilmesiyle oluşturuldu. Etiketler: İçerik Çevirmeni [Çevirmeni 2] |
||
| 1. satır: | 1. satır: | ||
{{genişlet dil|topic=|langcode=en|otherarticle=Abiogenesis|tarih=Haziran 2021}} |
|||
[[Dosya:Stromatolites.jpg|sağ|küçükresim|250px| Siyeh oluşumunda (Helena oluşumu olarak da bilinir), [[Glacier Milli Parkı (ABD)|Glacier Milli Parkı]] [[Kambriyen öncesi]] [[stromatolitler]]. 2002'de, [[UCLA]]'dan William Schopf [[bilimsel dergi]] ''[[Nature (dergi)|Nature]]''{{'}}da bu tip jeolojik oluşumların 3.5 milyar yaşında [[fosil]]leşmiş [[alg]] mikroorganizmaları içerdiğini iddia eden tartışma yaratan bir makale yayımladı.<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.abc.net.au/science/news/space/SpaceRepublish_497964.htm | başlık = Is this life? ABC Science Online | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20151103001554/http://www.abc.net.au/science/news/space/SpaceRepublish_497964.htm | arşivtarihi = 3 Kasım 2015 | ölüurl = hayır }}</ref> Eğer bu doğru ise, bunlar yeryüzündeki yaşamın bilinen ilk örnekleri olacak.]] |
|||
[[Doğa bilimleri]]nde '''abiyogenez''', ''yaşamın kökeni'' sorusu, yeryüzünde [[yaşam]]ın [[canlı olmayan]]dan nasıl gelişebildiğinin araştırılmasıdır. Bilimsel uzlaşmaya göre abiyogenez günümüzün 4,4 milyar yıl öncesi ile 2,7 milyar yıl öncesi arasında meydana gelmiştir. Bu zaman aralığının başı olan 4,4 milyar yıl öncesi, [[su]] buharının sıvılaştığı zamandır.<ref name="Wilde2001">{{Dergi kaynağı|soyadı=Wilde |ad=Simon A. |yazarbağı= |eşyazarlar=''et al.'' |yıl=2001 |ay= |başlık=Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago |dergi=Nature |cilt=409 |sayı= |sayfalar=175-178|doi=10.1038/35051550 |url= |erişimtarihi= |alıntı= }}</ref> 2,7 milyar yıl öncesi ise, sabit [[karbon]] ([[Karbon-12|<sup>12</sup>C]] ve [[Karbon-13|<sup>13</sup>C]]), [[demir]] (<sup>56</sup>Fe, <sup>57</sup>Fe ve <sup>58</sup>Fe) ve [[kükürt]] (<sup>32</sup>S, <sup>33</sup>S, <sup>34</sup>S ve <sup>36</sup>S) [[izotop]] oranlarının mineral ve çökeltilerin biyolojik kaynaklı olduğuna<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/887701846v502u58/ | başlık = journals.royalsoc.ac.uk/content/887701846v502u58/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet }}{{Ölü bağlantı|tarih=Mart 2020 }}</ref>{{ölü bağlantı}}<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/814615517u5757r6/ | başlık = journals.royalsoc.ac.uk/content/814615517u5757r6/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet }}{{Ölü bağlantı|tarih=Mart 2020 }}</ref>{{ölü bağlantı}}, biyolojik göstergelerin ise [[fotosentez]]e<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/01273731t4683245/ | başlık = journals.royalsoc.ac.uk/content/01273731t4683245/<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet }}{{Ölü bağlantı|tarih=Mart 2020 }}</ref>{{ölü bağlantı}}<ref>{{Web kaynağı | url = http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/34/3/153 | başlık = Coupled Fe and S isotope evidence for Archean microbial Fe(III) and sulfate reduction | erişimtarihi = 26 Ağustos 2011 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20110928121151/http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/34/3/153 | arşivtarihi = 28 Eylül 2011 | ölüurl = hayır }}</ref> işaret ettiği zamandır. Bu konu aynı zamanda, [[Büyük Patlama]]'dan beri [[evren]]in 13,7 milyar yıllık gelişimi sırasında gerçekleşmiş olabileceği düşünülen, [[güneş sistemi]] veya dünya dışından yaşamın kaynaklandığını öne süren [[panspermia]] ve dış kaynaklı (''eksojen'') kuramlarını da içermektedir.<ref>{{Web kaynağı | url = http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html | başlık = map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20160405090928/http://map.gsfc.nasa.gov/m_mm/mr_age.html | arşivtarihi = 5 Nisan 2016 | ölüurl = evet }}</ref>{{ölü bağlantı}} |
|||
[[Dosya:Origin_of_life_stages.svg|küçükresim|400x400pik| Yaşamın kökenindeki aşamalar, [[Gezegensel yaşanabilirlik|yaşanabilir Dünya]] ve basit moleküllerin abiyotik sentezi gibi iyi anlaşılanlardan, karmaşık moleküler işlevleriyle [[Son evrensel ortak ata|son evrensel ortak atanın]] (LUCA) türetilmesi gibi büyük ölçüde bilinmeyenlere kadar uzanmaktadır.<ref name="Walker Packard Cody 20172">{{cite journal|title=Re-conceptualizing the origins of life|date=13 November 2017|issue=2109|page=20160337|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society A]]|volume=375|pmc=5686397|pmid=29133439|doi=10.1098/rsta.2016.0337|last1=Walker|first1=Sara I.|last2=Packard|first2=N.|last3=Cody|first3=G. D.|bibcode=2017RSPTA.37560337W}}</ref>]] |
|||
[[Biyoloji|Biyolojide]] '''abiyogenez''' (a- 'değil' + Yunanca bios 'yaşam' + genesis 'köken') veya '''yaşamın kökeni''', [[Yaşam|yaşamın]] basit [[Organik bileşik|organik bileşikler]] gibi cansız maddelerden ortaya çıktığı [[Doğa|doğal]] süreçtir. Hakim bilimsel [[hipotez]], Dünya'da cansız varlıklardan canlı varlıklara geçişin tek bir olay değil, [[Gezegensel yaşanabilirlik|yaşanabilir bir gezegenin]] oluşumu, organik moleküllerin prebiyotik sentezi, moleküler [[kendini kopyalama]], [[kendini birleştirme]], [[otokataliz]] ve [[Hücre zarı|hücre zarlarının]] ortaya çıkışını içeren artan karmaşıklıkta bir süreç olduğudur. Sürecin farklı aşamaları için birçok öneri yapılmıştır. |
|||
Abiyogenez çalışması, yaşam öncesi [[Kimyasal reaksiyon|kimyasal reaksiyonların]] bugün Dünya'dakinden çarpıcı biçimde farklı koşullar altında yaşamı nasıl ortaya çıkardığını belirlemeyi amaçlamaktadır. Öncelikle biyoloji ve [[Kimya|kimyanın]] araçlarını kullanır, daha yeni yaklaşımlar ise birçok [[Bilim|bilimin]] sentezini yapmaya çalışır. Yaşam, [[karbon]] ve [[Su|suyun]] özelleşmiş kimyası aracılığıyla işler ve büyük ölçüde dört temel kimyasal ailesine dayanır: hücre zarları için [[Lipit|lipitler]], [[Şeker|şekerler]] gibi [[Karbonhidrat|karbonhidratlar]], [[protein]] [[Metabolizma|metabolizması]] için [[Amino asit|amino asitler]] ve [[kalıtım]] mekanizmaları için [[nükleik asit]] [[DNA]] ve [[RNA]]. Başarılı bir abiyogenez [[Bilimsel teori|teorisi]], bu molekül sınıflarının kökenlerini ve etkileşimlerini açıklamalıdır. Abiyogeneze yönelik pek çok yaklaşım, kendini kopyalayan moleküllerin ya da bileşenlerinin nasıl ortaya çıktığını araştırmaktadır. Araştırmacılar genellikle mevcut yaşamın bir [[RNA dünyası hipotezi|RNA dünyasından]] türediğini düşünmektedir, ancak diğer kendi kendini kopyalayan moleküller RNA'dan önce var olmuş olabilir. |
|||
Yaşamın kökeni çalışmaları [[biyoloji]] ve insanın doğal dünyayı anlaması üzerinde çok büyük etkisi olmasına rağmen sınırlı bir araştırma alanıdır. Bu sahadaki ilerlemeler, araştırılan sorunun önemi yüzünden birçok insanın ilgisini çekse de genellikle yavaş ve aralıklıdır. Önerilen birçok kuram içinde [[demir-kükürt kuramı]] (önce metabolizma) ve [[RNA dünya hipotezi]] (önce genler) en çok rağbet görenlerdir.<ref>Chapter 6, last section in Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K and Walter P, ''Molecular Biology of the Cell'', 4. baskı, Routledge, Mart, 2002, ISBN 0-8153-3218-1.</ref> |
|||
Klasik 1952 [[Miller-Urey deneyi]], proteinlerin kimyasal bileşenleri olan amino asitlerin çoğunun, [[Prebiyotik atmosfer|Dünya'nın ilk zamanlarını]] taklit etmeye yönelik koşullar altında [[İnorganik bileşik|inorganik bileşiklerden]] sentezlenebileceğini göstermiştir. [[Şimşek ve yıldırım|Yıldırım]], [[radyasyon]], mikro [[Meteor|meteorların]] atmosferik girişleri ve deniz ve okyanus dalgalarındaki kabarcıkların patlaması gibi dış enerji kaynakları bu reaksiyonları tetiklemiş olabilir. Diğer yaklaşımlar ("önce metabolizma" hipotezleri) Dünya'nın ilk zamanlarındaki kimyasal sistemlerdeki [[Kataliz|katalizin]] kendi kendini kopyalamak için gerekli öncü molekülleri nasıl sağlamış olabileceğini anlamaya odaklanmaktadır. |
|||
== Kavramın bilimsel tarihi == |
|||
[[19. yüzyıl]]ın başına kadar insanlar yaygın olarak yaşamın canlı olmayan maddeden kaynaklandığına inanıyorlardı. |
|||
[[Genomik]] bir yaklaşım, yaşamın iki ana dalının üyeleri olan [[arkea]] ve [[Bakteri|bakteriler]] tarafından paylaşılan genleri tanımlayarak modern organizmaların [[Son evrensel ortak ata|son evrensel ortak atasını]] (LUCA) karakterize etmeye çalışmıştır (burada [[Ökaryot|ökaryotlar]] [[İki üst âlem sistemi|iki üst âlemli sistemdeki]] arkea dalına aittir). 355 genin tüm yaşam için ortak olduğu görülmektedir; bu genlerin doğası, LUCA'nın [[Wood-Ljungdahl yolu]] ile [[Oksijensiz solunum|anaerobik]] olduğunu, [[kemiosmoz]] ile enerji elde ettiğini ve DNA, [[genetik kod]] ve [[Ribozom|ribozomlar]] ile kalıtsal materyalini koruduğunu ima etmektedir. LUCA 4 milyar yıl (4 [[Milyar yıl|Gya]]) önce yaşamış olmasına rağmen, araştırmacılar onun yaşamın ilk formu olduğuna inanmamaktadırlar. Daha önceki hücreler sızdıran bir zara sahip olabilir ve derin denizlerdeki beyaz dumanlı bir [[Hidrotermal baca|hidrotermal bacanın]] yakınında doğal olarak oluşan bir [[Elektrokimyasal gradyan|proton gradyanından]] güç almış olabilir. |
|||
=== Kendiliğinden oluş === |
|||
Abiyogenezin klasik anlayışı olan, günümüzde daha açık olarak '''kendiliğinden oluş '''olarak bilinen kavrama göre, karmaşık, canlı [[organizma]]lar organik maddelerin çürümesi ile meydana gelir; örnek vermek gerekirse [[fare]]ler depolanmış tahıldan veya kurtçuklar kendiliğinden ette oluşur. |
|||
Dünya, [[Evren|evrende]] yaşam barındırdığı bilinen tek yer olmaya devam etmektedir ve [[Yeryüzündeki ilk yaşam|Dünya'dan elde edilen fosil kanıtlar]], abiyogenez çalışmalarının çoğunu bilgilendirmektedir. [[Dünya'nın yaşı|Dünya]] 4,54 Gya'da oluşmuştur; Dünya'daki yaşamın tartışmasız en eski kanıtı en az 3,5 Gya'dan kalmadır. [[Mikropaleontoloji#Mikrofosiller|Fosil mikroorganizmaların]], [[Hadeen]] sırasında 4.4 Gya [[Dünya'daki suyun kökeni|okyanus oluşumundan]] kısa bir süre sonra, [[Nuvvuagittuq Yeşiltaş Kuşağı|Quebec]]'ten 3.77 ile 4.28 Gya'ya tarihlenen hidrotermal havalandırma çökeltileri içinde yaşadığı görülmektedir. |
|||
[[Dosya:Fracastoro.jpg|sağ|küçükresim|Girolamo Fracastoro]] |
|||
== Genel bakış == |
|||
[[Aristoteles|Aristo]]'ya göre [[yaprak biti|yaprak bitlerinin]] bitkilerin üstüne sinen nemden, [[pire]]lerin kokuşmuş maddelerden, farelerin kirli tahıldan, timsahların suyun derinliklerindeki çürümüş ağaç kütüklerinden meydana geldikleri su götürmez bir gerçekti. [[17. yüzyıl]]da bu iddialar sorgulanmaya başlandı; mesela [[Sir Thomas Browne]]'ın 1646’da yayımlanan [[Pesudoxia Epidemica]]'sı (''Genel Kabul Gören Öğretilerin ve Gerçeklerin Sorgulanması'' alt başlıklı), yanlış inanışlara ve kabaca işlenen hatalara bir saldırıydı. Çıkarımları büyük oranda kabul görmedi; örneğin çağdaşı [[Alexander Ross]] şunları yazmıştı: “Bunu (kendiliğinden oluşu) sorgulamak, nedeni, algıyı ve deneyimi sorgulamaktır. Eğer şüphesi varsa bırakalım [[Mısır]]'a gitsin, orada yerliler için bir felaket olan [[Nil]]'in çamurundan doğan tarlalar dolusu fare bulacaktır." <ref>Balme, D.M. (1962), "Development of Biology in Aristotle and Theophrastus: Theory of Spontaneous Generation" (Phronesis: A journal for Ancient Philosophy, Volume 7, Numbers 1–2, 1962), pp. 91–104(14)</ref> |
|||
{{Daha fazla|Astrobiyoloji}} |
|||
[[Dosya:NASA_on_astrobiology.svg|sağ|küçükresim| NASA'nın 2015 [[astrobiyoloji]] stratejisi, hem [[Uzay|uzayda]] hem de [[Gezegen|gezegenlerde]] [[Biyokimya|yaşamın kimyasallarının]] prebiyotik kökeninin yanı sıra reaksiyonları [[Kataliz|katalize]] etmek ve kalıtımı desteklemek için erken biyomoleküllerin işleyişi üzerine araştırmalar yoluyla yaşamın kökeni bulmacasını (tam işlevli bir canlı sistemin cansız bileşenlerden nasıl ortaya çıkabileceği) çözmeyi amaçlıyordu.<ref name="NASA strategy 20152">{{cite web|url=https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/10/NASA_Astrobiology_Strategy_2015_151008.pdf|title=NASA Astrobiology Strategy|access-date=24 September 2017|archive-date=22 December 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20161222190306/https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/10/NASA_Astrobiology_Strategy_2015_151008.pdf|work=NASA|year=2015|url-status=dead}}</ref>]] |
|||
[[Yaşam]] (kalıtsal) varyasyonlarla üremeden oluşur.<ref name="JBSD-20110317">{{cite journal|url=|title=Vocabulary of Definitions of Life Suggests a Definition|date=17 March 2011|issue=2|pages=259–266|journal=Journal of Biomolecular Structure and Dynamics|volume=29|pmid=21875147|doi=10.1080/073911011010524992|last=Trifonov|first=Edward N.|author-link=Edward Trifonov|s2cid=38476092}}</ref> [[NASA]] yaşamı "[[Evrim|Darwinci [yani biyolojik] evrim]] geçirebilen, kendi kendini idame ettiren kimyasal bir sistem" olarak tanımlamaktadır.<ref name="NASA-20210306">{{cite web|url=https://astrobiology.nasa.gov/research/life-detection/about/|title=About Life Detection|access-date=8 March 2021|date=6 March 2021|publisher=[[NASA]]|last=Voytek|first=Mary A.|author-link=Mary Voytek}}</ref> Böyle bir sistem karmaşıktır; muhtemelen yaklaşık 4 milyar yıl önce yaşamış tek hücreli bir organizma olan [[son evrensel ortak ata]] (LUCA), bugün evrensel olan [[DNA]] [[Genetik kod|genetik kodunda]] kodlanmış yüzlerce [[Gen|gene]] zaten sahipti. Bu da [[mesajcı RNA]], [[taşıyıcı RNA]] ve kodu [[Protein|proteinlere]] çevirmek için [[Ribozom|ribozomları]] içeren bir dizi hücresel mekanizma anlamına gelmektedir. Bu proteinler, [[Wood-Ljungdahl yolu|Wood-Ljungdahl metabolik yolu]] aracılığıyla [[Oksijensiz solunum|anaerobik solunumunu]] çalıştıracak [[Enzim|enzimleri]] ve genetik materyalini çoğaltacak bir [[DNA polimeraz|DNA polimerazı]] içeriyordu.<ref name="Witzany 2016">{{cite journal|url=http://www.biocommunication.at/pdf/publications/biosystems_2016.pdf|title=Crucial steps to life: From chemical reactions to code using agents|pages=49–57|journal=[[BioSystems]]|year=2016|volume=140|pmid=26723230|doi=10.1016/j.biosystems.2015.12.007|last=Witzany|first=Guenther|s2cid=30962295}}</ref><ref name="AB-20141208">{{cite web|url=https://www.astrobio.net/origin-and-evolution-of-life/life-become-complex-happen-beyond-earth/|title=How Did Life Become Complex, And Could It Happen Beyond Earth?|access-date=14 April 2022|archive-date=15 February 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180215024231/https://www.astrobio.net/origin-and-evolution-of-life/life-become-complex-happen-beyond-earth/|date=8 December 2014|work=[[Astrobiology Magazine]]|last=Howell|first=Elizabeth|url-status=usurped}}</ref> |
|||
Abiyogenez (yaşamın kökeni)<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=Jv8psJCtI0gC|title=The Origin of Life|date=2003|location=Mineola, New York|publisher=Courier|edition=2|origyear=1938|isbn=978-0486495224|translator-first=Sergius|translator-last=Morgulis|last=Oparin|first=Aleksandr Ivanovich|author-link=Alexander Oparin}}</ref><ref name="Pereto">{{cite journal|url=http://www.im.microbios.org/0801/0801023.pdf|title=Controversies on the origin of life|access-date=1 June 2015|archive-date=24 August 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150824074726/http://www.im.microbios.org/0801/0801023.pdf|issue=1|pages=23–31|journal=[[International Microbiology]]|year=2005|volume=8|pmid=15906258|last=Peretó|first=Juli|url-status=dead}}</ref><ref name="AST-20151218">Compare: {{cite journal|title=A Strategy for Origins of Life Research|date=18 December 2015|display-authors=etal|issue=12|pages=1031–1042|journal=[[Astrobiology (journal) |Astrobiology]]|quote=What do we mean by the origins of life (OoL)? ... Since the early 20th century the phrase OoL has been used to refer to the events that occurred during the transition from non-living to living systems on Earth, i.e., the origin of terrestrial biology (Oparin, 1924; Haldane, 1929). The term has largely replaced earlier concepts such as abiogenesis (Kamminga, 1980; Fry, 2000).|volume=15|pmc=4683543|pmid=26684503|doi=10.1089/ast.2015.1113|last=Scharf|first=Caleb|bibcode=2015AsBio..15.1031S}}</ref> araştırmacılarının önündeki zorluk, ilk bakışta [[İndirgenemez karmaşıklık|tüm parçaları işlevini yerine getirebilmesi için gerekli olan]] böylesine karmaşık ve birbirine sıkı sıkıya bağlı bir sistemin evrimsel adımlarla nasıl gelişebildiğini açıklamaktır. Örneğin, ister LUCA ister modern bir organizma olsun, bir hücre DNA'sını DNA polimeraz enzimi ile kopyalar ve bu enzim de DNA'daki DNA polimeraz geninin transle edilmesiyle üretilir. Biri olmadan ne enzim ne de DNA üretilebilir.<ref name="Weiss 2016">{{cite journal|url=https://www.almendron.com/tribuna/wp-content/uploads/2019/10/the-physiology-and-habitat-of-the-last-universal-common-ancestor.pdf|title=The physiology and habitat of the last universal common ancestor|issue=9|page=16116|journal=[[Nature Microbiology]]|year=2016|volume=1|pmid=27562259|doi=10.1038/NMICROBIOL.2016.116|last1=Weiss|first1=M. C.|last2=Sousa|first2=F. L.|last3=Mrnjavac|first3=N.|last4=Neukirchen|first4=S.|last5=Roettger|first5=M.|last6=Nelson-Sathi|first6=S.|last7=Martin|first7=W.F.|s2cid=2997255}}</ref> Evrimsel süreç, moleküler kendi [[kendini kopyalama]], [[Hücre zarı|hücre zarları]] gibi [[kendini birleştirme]] ve [[Otokataliz|otokatalizi]] içermiş olabilir.<ref name="Witzany 2016">{{cite journal|url=http://www.biocommunication.at/pdf/publications/biosystems_2016.pdf|title=Crucial steps to life: From chemical reactions to code using agents|pages=49–57|journal=[[BioSystems]]|year=2016|volume=140|pmid=26723230|doi=10.1016/j.biosystems.2015.12.007|last=Witzany|first=Guenther|s2cid=30962295}}</ref><ref name="AB-20141208">{{cite web|url=https://www.astrobio.net/origin-and-evolution-of-life/life-become-complex-happen-beyond-earth/|title=How Did Life Become Complex, And Could It Happen Beyond Earth?|access-date=14 April 2022|archive-date=15 February 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180215024231/https://www.astrobio.net/origin-and-evolution-of-life/life-become-complex-happen-beyond-earth/|date=8 December 2014|work=[[Astrobiology Magazine]]|last=Howell|first=Elizabeth|url-status=usurped}}</ref><ref name="EA-20150420">{{cite book|title=Abiogenesis – Definition|date=20 April 2015|page=1|journal=Encyclopedia of Astrobiology|quote=Thomas Huxley (1825–1895) used the term abiogenesis in an important text published in 1870. He strictly made the difference between spontaneous generation, which he did not accept, and the possibility of the evolution of matter from inert to living, without any influence of life. ... Since the end of the nineteenth century, evolutive abiogenesis means increasing complexity and evolution of matter from inert to living state in the abiotic context of evolution of primitive Earth.|isbn=978-3-642-27833-4|doi=10.1007/978-3-642-27833-4_2-4|last=Tirard|first=Stephane}}</ref> |
|||
[[Akşemseddin]] (1389-1459) Maddet'ül-Hayat'ta geçen "Hastalıkların insanlarda teker teker peyda olduğunu zannetmek yanlıştır. Hastalıklar insandan insana gözle görülmeyecek kadar küçük tohumlar vasıtasıyla geçer" cümlesi ile ilk mikrop teorilerinden birini ortaya atmıştır. Daha sonra 1546'da fizikçi [[Girolamo Fracastoro]] salgın hastalıkların canlı olmayabilecek çok küçük, görünmez parçacıklardan ve sporlardan kaynaklanabileceğini kuramsallaştırdı, ancak bu görüş yaygın kabul görmedi. Daha sonra [[Robert Hooke]] 1665’te bir [[mikroorganizma]]nın ilk çizimlerini yayımladı. Kendisi aynı zamanda mantar örneklerini gözlemlerken keşfettiği hücreyi adlandırmış olmasıyla kayda geçmiştir. |
|||
LUCA gibi canlı bir hücrenin gelişiminin öncülleri, ayrıntıları tartışmalı olsa da yeterince açıktır: mineral ve sıvı su kaynağı ile yaşanabilir bir dünya oluşur. Prebiyotik sentez, proteinler ve RNA gibi polimerler halinde bir araya getirilen bir dizi basit organik bileşik yaratır. LUCA'dan sonraki süreç de kolayca anlaşılabilir: biyolojik evrim, çeşitli formlara ve biyokimyasal yeteneklere sahip çok çeşitli türlerin gelişmesine neden olmuştur. Bununla birlikte, LUCA gibi canlıların basit bileşenlerden türetilmesi anlaşılmaktan uzaktır.<ref name="Walker Packard Cody 20172">{{cite journal|title=Re-conceptualizing the origins of life|date=13 November 2017|issue=2109|page=20160337|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society A]]|volume=375|pmc=5686397|pmid=29133439|doi=10.1098/rsta.2016.0337|last1=Walker|first1=Sara I.|last2=Packard|first2=N.|last3=Cody|first3=G. D.|bibcode=2017RSPTA.37560337W}}</ref> |
|||
1676'da [[Anton van Leeuwenhoek]] mikroorganizmaları keşfetti; yaptığı çizimlere göre bunların [[protozoa]] ve [[bakteri]]ler olduğu düşünülmektedir. Bu [[mikroskop|mikroskobik]] dünyaya olan ilgiyi ateşledi.<ref>Dobell, C. (1960), "Antony Van Leeuwenhoek and his little animals"New York (EUA)</ref> |
|||
Dünya yaşamın bilindiği tek yer olmaya devam etse de<ref name="NASA-1990">{{cite journal|url=https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900013148.pdf|title=Extraterrestrial Life in the Universe|access-date=2015-06-02|archive-date=3 September 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140903100534/http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900013148.pdf|date=February 1990|website=[[NASA]]|location=[[Glenn Research Center |Lewis Research Center]], Cleveland, Ohio|type=NASA Technical Memorandum 102363|last=Graham|first=Robert W.|url-status=live}}</ref><ref>{{harvnb|Altermann|2009|p=xvii}}</ref> [[astrobiyoloji]] bilimi diğer gezegenlerde yaşam olduğuna dair kanıtlar aramaktadır. NASA'nın yaşamın kökenine ilişkin 2015 stratejisi, evrimleşebilen makromoleküler sistemlerin çeşitliliğine, seçilimine ve çoğalmasına katkıda bulunan etkileşimleri, aracı yapıları ve işlevleri, enerji kaynaklarını ve çevresel faktörleri belirleyerek ve potansiyel ilkel bilgi [[Polimer|polimerlerinin]] kimyasal manzarasını haritalandırarak bulmacayı çözmeyi amaçlamıştır.<ref name="NASA strategy 20152">{{cite web|url=https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/10/NASA_Astrobiology_Strategy_2015_151008.pdf|title=NASA Astrobiology Strategy|access-date=24 September 2017|archive-date=22 December 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20161222190306/https://nai.nasa.gov/media/medialibrary/2015/10/NASA_Astrobiology_Strategy_2015_151008.pdf|work=NASA|year=2015|url-status=dead}}</ref> Çoğalabilen, genetik bilgi depolayabilen ve seçilime tabi özellikler sergileyebilen polimerlerin ortaya çıkışının, büyük olasılıkla prebiyotik kimyasal evrimin [[Belirme|ortaya çıkışında]] kritik bir adım olduğu öne sürülmüştür.<ref name="NASA strategy 20152" /> Bu polimerler de çevredeki reaksiyonlarla oluşmuş olabilecek [[Nükleobaz|nükleobazlar]], [[Amino asit|amino asitler]] ve [[Şeker|şekerler]] gibi basit [[Organik bileşik|organik bileşiklerden]] türemiştir.<ref name="Pereto">{{cite journal|url=http://www.im.microbios.org/0801/0801023.pdf|title=Controversies on the origin of life|access-date=1 June 2015|archive-date=24 August 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150824074726/http://www.im.microbios.org/0801/0801023.pdf|issue=1|pages=23–31|journal=[[International Microbiology]]|year=2005|volume=8|pmid=15906258|last=Peretó|first=Juli|url-status=dead}}</ref><ref name="Oparin">{{harvnb|Oparin|1953|p=vi}}</ref><ref>{{cite journal|title=Did Life Come from Another World?|date=November 2005|issue=5|pages=64–71|journal=[[Scientific American]]|volume=293|pmid=16318028|doi=10.1038/scientificamerican1105-64|last1=Warmflash|first1=David|last2=Warmflash|first2=Benjamin|bibcode=2005SciAm.293e..64W}}</ref><ref>{{harvnb|Yarus|2010|p=47}}</ref> Yaşamın kökenine ilişkin başarılı bir teori, tüm bu kimyasalların nasıl ortaya çıktığını açıklamalıdır.<ref>{{cite book|title=A New History of Life: the radical discoveries about the origins and evolution of life on earth|date=2015|pages=39–40|publisher=Bloomsbury Press|isbn=978-1608199105|last1=Ward|first1=Peter|last2=Kirschvink|first2=Joe|author2-link=Joseph Kirschvink}}</ref> |
|||
İlk adım 1668'de bir et parçasına sineklerin yumurtalarını bırakması engellendiğinde [[larva]]ların oluşamadığının kanıtlamasıyla [[İtalya]]n [[Francesco Redi]] tarafından atıldı. Redi, deneyinde ilk başta ağzı açık kavanozların içine et parçaları koydu. Daha sonra bir süre beklediğinde et parçalarının üzerinde [[larva]]ların oluştuğunu gördü. Daha sonra sekiz kavanozun içine et koydu ve dördünün ağzını kapattı ve diğer dördünü açık bırakarak bir deney yaptı. Deneyin sonucunda sadece ağzı açık olan kavanozların yani sineklerin yumurtalarını bırakabileceği kavanozların içinde kurtçukların oluştuğunu gördü. Redi'nin karşıtları yani abiyogenezi savunanlar ise dört kavanozun hava almadığı için [[larva]]ların oluşmadığını savundular. Redi, bunun üzerine o dört kavanozun ağzını sadece hava alabilecek kadar küçük gözenekleri bulunan bezlerle kapatıp deneyi tekrarladı ve yine [[larva]]ların oluşmadığını gözlemledi<ref>{{Kitap kaynağı| son = Alexander| ilk = Peter| yıl = 1986| başlık = Biology| yayımcı= Silver Burdett|tanıtıcı= ''ISBN 0-382-13076-6''}}</ref>. Redi'nin bu deneyi [[biyogenez]]'i destekler nitelikte bir deney olmuştur. 17. yüzyıldan günümüze en azından bütün yüksek ve gözle görülür organizmalarda, daha önceki kendiliğinden oluş kanaatinin yanlış olduğu açık bir şekilde gösterilmiştir. Alternatif görüş Latince tabiriyle "[[omne vivum ex ovo]]" idi: Her canlı daha önce yaşayan bir canlıdan (bir yumurtadan) gelir. |
|||
== 1960'lara kadar kavramsal tarihçe == |
|||
[[Dosya:Louis Pasteur.jpg|küçükresim|sağ|Louis Pasteur]] |
|||
{{Ana|Yaşamın kökenine ilişkin araştırmaların tarihi}} |
|||
[[Dosya:Miller-Urey_experiment-en.svg|küçükresim| [[Miller-Urey deneyi]], basit gazlardan oluşan bir karışımdaki küçük organik moleküllerin, karışımın elektrik deşarjlarıyla aynı anda ısıtılması (sağda) ve soğutulmasıyla (solda) oluşturulan bir termal gradyan içinde sentezlenmesiydi.]] |
|||
1768'de [[Lazzaro Spallanzani]] [[mikrop]]ların havadan geldiklerini ve kaynatılarak öldürülebileceklerini kanıtladı. Ancak 1861'de [[Louis Pasteur]] [[Hücre teorisi|hücre kuramını]] destekleyen dikkatlice planlanmış deneylerle bakteri ve [[mantar]]lar gibi organizmaların besleyici ortamlarda canlı olmayan maddelerden kendiliğinden üreyemeyeceğini kanıtladı, böylece [[hücre teorisi]]ni güçlendirdi. |
|||
=== |
=== Kendiliğinden oluşum === |
||
{{Ana|Kendiliğinden oluşum}} |
|||
[[Dosya:Charles Darwin 01.jpg|küçükresim|sağ|Charles Darwin]] |
|||
[[Aristoteles]]'ten 19. yüzyıla kadar yaşamın kökenine ilişkin eski görüşlerden biri [[Kendiliğinden oluşum|kendiliğinden oluşumdur]].<ref>{{harvnb|Sheldon|2005}}</ref> Bu teori, "aşağı" hayvanların çürüyen organik maddeler tarafından üretildiğini ve yaşamın tesadüfen ortaya çıktığını savunuyordu.<ref>{{harvnb|Lennox|2001|pp=229–258}}</ref><ref name="Bernal 1967">{{harvnb|Bernal|1967}}</ref> Bu teori 17. yüzyıldan itibaren [[Thomas Browne]]'un ''[[Pseudodoxia Epidemica]]''<nowiki/>'sı gibi eserlerde sorgulanmıştır.<ref>{{cite journal|title=Development of Biology in Aristotle and Theophrastus: Theory of Spontaneous Generation|issue=1–2|pages=91–104|journal=[[Phronesis (journal) |Phronesis]]|year=1962|volume=7|doi=10.1163/156852862X00052|last=Balme|first=D. M.|author-link=David Mowbray Balme}}</ref><ref>{{harvnb|Ross|1652}}</ref> 1665 yılında [[Robert Hooke]] bir [[Mikroorganizma|mikroorganizmanın]] ilk çizimlerini yayınladı. 1676'da [[Antonie van Leeuwenhoek]], muhtemelen [[protozoa]] ve [[bakteri]] olan mikroorganizmaları çizdi ve tanımladı.<ref>{{harvnb|Dobell|1960}}</ref> Van Leeuwenhoek kendiliğinden oluşuma karşı çıktı ve 1680'lerde kapalı ve açık et inkübasyonundan böcek üremesinin yakından incelenmesine kadar çeşitli deneyler kullanarak teorinin yanlış olduğuna kendini ikna etti.<ref>{{harvnb|Bondeson|1999}}</ref> 1668 yılında [[Francesco Redi]], sineklerin yumurtlaması engellendiğinde ette kurtçuk oluşmadığını göstermiştir.<ref name="lev">{{cite web|url=http://www.accessexcellence.org/RC/AB/BC/Spontaneous_Generation.php|title=The Slow Death of Spontaneous Generation (1668-1859)|access-date=18 April 2013|archive-date=26 April 2008|archive-url=https://web.archive.org/web/20080426191204/http://www.accessexcellence.org/RC/AB/BC/Spontaneous_Generation.php|last1=Levine|first1=R.|last2=Evers|first2=C.|url-status=dead}}</ref> 19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, kendiliğinden oluşumun kanıtlanmadığı düşünülüyordu.<ref>{{harvnb|Oparin|1953|p=196}}</ref><ref name="Tyndall Fragments2">{{harvnb|Tyndall|1905|loc=IV, XII (1876), XIII (1878)}}</ref> |
|||
=== Panspermia === |
|||
19. yüzyılın ortalarında yaşamın doğal yollardan nasıl meydana geldiği sorusu ortaya çıktı. |
|||
{{Ana|Panspermia}} |
|||
MÖ 5. yüzyılda [[Anaksagoras]]'a kadar uzanan bir başka eski fikir de [[panspermia]],<ref name="Gerda Horneck">{{cite journal|title=Space Microbiology|date=March 2010|issue=1|pages=121–156|journal=[[Microbiology and Molecular Biology Reviews]]|volume=74|pmc=2832349|pmid=20197502|doi=10.1128/MMBR.00016-09|last1=Horneck|first1=Gerda|last2=Klaus|first2=David M.|last3=Mancinelli|first3=Rocco L.|bibcode=2010MMBR...74..121H}}</ref> yani yaşamın [[Meteoroit|meteoroitler]], [[Asteroit|asteroitler]], [[Kuyruklu yıldız|kuyruklu yıldızlar]]<ref name="cometary panspermia">{{cite journal|title=Bacterial morphologies supporting cometary panspermia: a reappraisal|issue=1|pages=25–30|journal=[[International Journal of Astrobiology]]|year=2011|volume=10|doi=10.1017/S1473550410000157|last=Wickramasinghe|first=Chandra|author-link=Chandra Wickramasinghe|bibcode=2011IJAsB..10...25W|citeseerx=10.1.1.368.4449|s2cid=7262449}}</ref> ve [[Küçük Güneş Sistemi Cismi|gezegenimsiler]]<ref>Rampelotto, P. H. (2010). "Panspermia: A promising field of research". In: Astrobiology Science Conference. Abs 5224.</ref> tarafından dağıtılmış olarak evrenin her yerinde var olduğu fikridir. Yaşamın kendi içinde nasıl ortaya çıktığını açıklamaya çalışmaz, ancak Dünya'daki yaşamın kökenini başka bir gök cismine kaydırır. Bunun avantajı, yaşamın oluştuğu her bir gezegende değil, daha sınırlı bir dizi yerde (hatta potansiyel olarak tek bir yerde) oluşmuş olması ve daha sonra kuyruklu yıldız veya meteor çarpması yoluyla [[Galaksi|galaksideki]] diğer yıldız sistemlerine yayılmış olmasıdır.<ref name="NYT-20160912">{{cite news|url=https://www.nytimes.com/2016/09/13/science/south-african-mine-life-on-mars.html|title=Visions of Life on Mars in Earth's Depths|access-date=12 September 2016|archive-date=12 September 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160912225220/http://www.nytimes.com/2016/09/13/science/south-african-mine-life-on-mars.html|date=12 September 2016|work=[[The New York Times]]|last=Chang|first=Kenneth|url-status=live}}</ref> |
|||
=== "Sıcak küçük bir gölet": ilkel çorba === |
|||
[[Charles Darwin]], 1 Şubat 1871'de [[Joseph Dalton Hooker]]’a yazdığı mektupta<ref>[http://www.windmillministries.org/frames/CH5A.htm http://www.windmillministries.org/frames/CH5A.htm] {{Webarşiv|url=https://archive.today/20120629081845/http://www.windmillministries.org/frames/CH5A.htm |tarih=29 Haziran 2012 }} First life on Earth] windmillministries.org, Retrieved on [[2008-01-18]]</ref> yaşamın ilk kıvılcımının ''“amonyak ve fosfor tuzları, güneş ışığı, sıcaklık, elektrik akımı vb. unsurların bulunduğu ılık bir su birikintisinde"'' oluşmuş olabileceğini, ''"böylece daha karmaşık değişimlere gidebilecek bir protein bileşiğinin kimyasal olarak oluşabileceğini”'' öne sürmüştür. Bu iddiasını şöyle açıklamaya devam etmiştir: “canlı organizmaların oluşumundan önceki bir olgu olarak artık tespit edilemeyecek şekilde günümüzde bu madde çoktan ortadan kalkmış veya sindirilmiştir.”<ref>"It is often said that all the conditions for the first production of a living organism are now present, which could ever have been present. But if (and oh! what a big if!) we could conceive in some warm little pond, with all sorts of ammonia and phosphoric salts, light, heat, electricity, &c., present, that a proteine compound was chemically formed ready to undergo still more complex changes, at the present day such matter would be instantly devoured or absorbed, which would not have been the case before living creatures were formed." written in 1871, published in [[Francis Darwin|Darwin, Francis]], ed. 1887. ''The life and letters of Charles Darwin, including an autobiographical chapter.'' London: John Murray. Volume 3. p. [http://darwin http://darwin]{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F1452.3&pageseq=30 18]</ref> Diğer bir deyişle yaşamın kökeninin ancak arınık (steril) laboratuvar ortamında araştırılabileceğini ifade ediyordu. |
|||
{{Ana|İlkel çorba}} |
|||
Yaşamın cansız maddelerden yavaş aşamalarla oluştuğu fikri, [[Herbert Spencer]]'ın 1864-1867 yılları arasında yayımlanan "''Biyolojinin İlkeleri''" adlı kitabında ve [[William Turner Thiselton-Dyer]]'ın 1879 tarihli "''Kendiliğinden Oluşum ve Evrim Üzerine''" adlı makalesinde yer almıştır. [[Charles Darwin]] 1 Şubat 1871'de [[Joseph Dalton Hooker|Joseph Hooker]]'a bu yayınlar hakkında yazdı ve kendi spekülasyonunu ortaya koyarak yaşamın ilk kıvılcımının "her türlü [[amonyak]] ve fosforik [[Tuz (kimya)|tuzun]], ışığın, ısının, elektriğin vb. bulunduğu, daha karmaşık değişimlere uğramaya hazır bir protein bileşiğinin kimyasal olarak oluştuğu sıcak küçük bir havuzda" başlamış olabileceğini öne sürdü. Darwin, "günümüzde böyle bir maddenin anında yutulacağını ya da emileceğini, oysa canlılar oluşmadan önce böyle bir şeyin söz konusu olamayacağını" açıklamaya devam etmiştir.<ref name="Darwin DCP-LETT-7471">{{cite web|url=https://www.darwinproject.ac.uk/letter/DCP-LETT-7471.xml|title=Letter no. 7471, Charles Darwin to Joseph Dalton Hooker, 1 February (1871)|access-date=7 July 2020|website=Darwin Correspondence Project}}</ref><ref>{{cite web|url=https://www.nsf.gov/news/special_reports/darwin/textonly/polar_essay1.jsp|title=Origin and Evolution of Life on a Frozen Earth|access-date=1 March 2014|archive-date=18 December 2013|archive-url=https://web.archive.org/web/20131218070241/http://www.nsf.gov/news/special_reports/darwin/textonly/polar_essay1.jsp|location=Arlington County, Virginia|publisher=[[National Science Foundation]]|last=Priscu|first=John C.|author-link=John Charles Priscu|url-status=live}}</ref><ref name="BBC-20201111">{{cite news|url=https://www.bbc.com/future/article/20201110-charles-darwin-early-life-theory|title=Charles Darwin's hunch about early life was probably right|access-date=11 November 2020|date=11 November 2020|work=[[BBC News]]|last=Marshall|first=Michael}}</ref> |
|||
1924'te [[Aleksandr Oparin|Alesandr Oparin]] ve 1929'da [[J. B. S. Haldane]], ilk hücreleri oluşturan ilk moleküllerin [[İlkel çorba|ilkel bir çorbadan]] yavaşça kendi kendine organize olduğunu öne sürmüş ve bu teori '''Oparin-Haldane hipotezi''' olarak adlandırılmıştır.<ref name="Bahadur1973">{{cite journal|url=http://www.dli.gov.in/rawdataupload/upload/insa/INSA_1/20005b73_455.pdf|title=Photochemical Formation of Self–sustaining Coacervates|archive-date=19 October 2013|archive-url=https://web.archive.org/web/20131019172800/http://www.dli.gov.in/rawdataupload/upload/insa/INSA_1/20005b73_455.pdf|issue=4|pages=455–467|journal=[[Proceedings of the Indian National Science Academy]]|year=1973|volume=39|pmid=1242552|doi=10.1016/S0044-4057(75)80076-1|last=Bahadur|first=Krishna|url-status=dead}}</ref><ref name="Bahadur1975">{{cite journal|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0044405775800761|title=Photochemical Formation of Self-Sustaining Coacervates|issue=3|pages=211–218|journal=[[International Journal of Medical Microbiology |Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene (Central Journal for Bacteriology, Parasitology, Infectious Diseases and Hygiene)]]|year=1975|volume=130|pmid=1242552|oclc=641018092|doi=10.1016/S0044-4057(75)80076-1|last=Bahadur|first=Krishna}}</ref> Haldane, Dünya'nın prebiyotik okyanuslarının organik bileşiklerin oluşabileceği "sıcak seyreltik bir çorbadan" oluştuğunu öne sürmüştür.<ref name="Bernal 1967">{{harvnb|Bernal|1967}}</ref><ref>{{harvnb|Bryson|2004|pp=300–302}}</ref> [[John Desmond Bernal|J. D. Bernal]], bu tür mekanizmaların yaşam için gerekli moleküllerin çoğunu inorganik öncülerden oluşturabileceğini gösterdi.<ref>{{harvnb|Bernal|1951}}</ref> 1967'de üç "aşama" önerdi: biyolojik [[Monomer|monomerlerin]] kökeni; biyolojik polimerlerin kökeni; ve moleküllerden hücrelere evrim.<ref>{{cite journal|title=On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells|date=January 2003|issue=1429|pages=59–83|journal=Phil. Trans. R. Soc. Lond. A|volume=358|pmc=1693102|pmid=12594918|doi=10.1098/rstb.2002.1183|last=Martin|first=William F.|author-link=William F. Martin}}</ref><ref>{{cite journal|title=The Physical Basis of Life|date=September 1949|issue=9|pages=537–558|journal=[[Proceedings of the Physical Society, Section A]]|volume=62|doi=10.1088/0370-1298/62/9/301|last=Bernal|first=John Desmond|author-link=John Desmond Bernal|bibcode=1949PPSA...62..537B|s2cid=83754271}}</ref> |
|||
=== Haldane ve Oparin === |
|||
1924'te [[Aleksandr Ivanovich Oparin]], yaşamın evrimi için gerekli yapıların oluşmasında ihtiyaç duyulan organik moleküllerin sentezlenmesini atmosferde bulunan oksijenin engellediğini deneyle kanıtlayana kadar abiyogenez konusunda elle tutulur bir ilerleme kaydedilemedi.{{Kaynak belirt}} Oparin, ''Yeryüzünde Yaşamın Kökeni'' <ref>Oparin, A. I. (1968), The Origin and Development of Life (NASA TTF-488). Washington: D.C.L GPO,1968</ref><ref>Oparin, A. I. The Origin of Life. New York: Dover (1952)</ref> isimli eserinde güneş ışığının etkisinde, oksijensiz bir atmosfer ortamında organik moleküllerden bir “ilkel çorba” oluşabileceğini iddia etti. Bunlar giderek daha karmaşık şekillerde bir araya gelip nihayet bir [[koaservat]] damlacığının içinde çözünmüş olabilirlerdi. Bu damlalar diğer damlalarla kaynaşarak "[[hücre büyümesi|büyümüş]]" ve kardeş damlalara bölünerek "[[biyolojik çoğalma|üremiş]]" olabilirdi. Böylece "hücre bütünlüğünü" sağlayan unsurları içeren ilkel bir metabolizma içeren damlacıklar varlıklarını sürdürmüş, diğerleri de yok olmuş olabilirdi. |
|||
Günümüzdeki birçok yaşam kökeni kuramı Oparin’in düşüncelerini başlangıç noktası olarak alır. Aynı tarihlerde [[J.B.S. Haldane]] de –şimdiki okyanuslardan çok farklı olan- yaşam öncesi okyanusların, yaşamın yapı taşları olan organik bileşikleri içeren “sıcak derişik çorbalar” oluşturmuş olabileceklerini öne sürdü. Bu düşünce, '''biyopoyez veya biyopoez''' (canlıların canlı olmayan ama kendi kendini üreten maddelerden oluşması işlemi) olarak adlandırılmıştır.<ref>Bryson, Bill (2003) ''[[A Short History of Nearly Everything]]'' pp. 300–302; ISBN 0-552-99704-8</ref> |
|||
=== Miller-Urey deneyi === |
|||
== Dünyanın oluşumundaki koşullar == |
|||
{{Ana|Miller-Urey deneyi}} |
|||
Morse ve MacKenzie<ref>Morse, J.W. and MacKenzie, F.T. (1998). "Hadean Ocean Carbonate chemistry." In: ''Aquatic Geochemistry'' '''4''': 301–319</ref>, okyanusların dünya oluştuktan 200 milyon yıl kadar sonra, yüksek sıcaklık (100 °C) [[İndirgenme|indirgeyici]] bir ortamda meydana gelmiş olabileceğini ve o dönemde 5,8 olan doğal [[pH]]'nin hızla nötralleşmekte olduğunu öne sürdüler. Bu iddia Wilde <ref name="Wilde2001" /> tarafından desteklenmektedir, Batı Avustralya’daki [[Narryer Granit Dağlık Bölge|Narryer Dağı]]’nda değişime uğramış [[kuvarsit]]teki [[zirkon]] kristallerinin daha önceleri 4,1–4,2 milyar yaşında olduğu sanılırken Wilde bunların yaşını 4.404 milyar yaşında olduğunu göstermiştir.{{Kaynak belirt}} [[Dosya:Quartzite 2 jpg.jpg|küçükresim|[[Kuvarsit]]]] Bu şu anlama gelmektedir: Okyanuslar ve [[kıtasal kabuk]] Dünya’nın oluşumunu takip eden 150 milyon yıl içinde oluştu. Buna rağmen [[Hadean]] döneminin iklimi yaşamın oluşması için uygun değildi. Bu dönemde çapı 500 kilometreyi bulan büyüklükteki cisimlerin sık sık dünyaya çarpması muhtemeldi, böyle bir çarpmadan birkaç ay sonra okyanus tamamen buharlaşıp, su buharı ve kaya tozları dünyayı çepeçevre saran bulutlanmaya neden olmuş olabilir. Birkaç aydan sonra bulutların yüksekliği azalmaya başlamış ancak bulut seviyesi sonraki bin yıl boyunca yüksek kalmış olabilir. Daha sonraki iki bin yıl içinde yağmurlar yavaşça bulutların yüksekliğini düşürdüğünden çarpma olayından ancak 3000 yıl sonra okyanuslar orijinal derinliklerine ulaşmıştır<ref>Sleep, N.H. et al (1989) "Annihilation of ecosystems by large asteroid impacts on early Earth" ''"Nature"''342, pp139–142</ref>. Ay ve iç gezegenleri (Merkür, Mars ve muhtemelen Dünya ve Venüs) 3,8 milyar yıl ile 4,1 milyar yıl arasında çiçek bozuğu gibi yüzeylere sahip hale getiren [[Geç Dönem Ağır Bombardıman]], eğer o zamana kadar yeryüzünde yaşam meydana gelmişse büyük olasılıkla onu ortadan kaldırmıştır. |
|||
1952 yılında [[Stanley Lloyd Miller|Stanley Miller]] ve [[Harold Urey]], Oparin-Haldane hipotezinin öne sürdüğü gibi [[Prebiyotik atmosfer|prebiyotik koşullar]] altında organik moleküllerin inorganik öncüllerden kendiliğinden nasıl oluşabileceğini göstermek için kimyasal bir deney gerçekleştirmiştir. Amino asitler gibi basit organik monomerleri oluşturmak için [[metan]], [[amonyak]] ve [[Hidrojen|hidrojenin]] yanı sıra [[su buharı]] gibi yüksek oranda [[Redoks|indirgeyici]] (oksijenden yoksun) bir gaz karışımı kullandı.<ref>{{cite journal|title=A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions|date=15 May 1953|issue=3046|pages=528–529|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=117|pmid=13056598|doi=10.1126/science.117.3046.528|last=Miller|first=Stanley L.|author-link=Stanley Miller|bibcode=1953Sci...117..528M}}</ref><ref name="pmid21422282">{{cite journal|url=|title=Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H<sub>2</sub>S-rich spark discharge experiment|date=5 April 2011|display-authors=3|issue=14|pages=5526–5531|journal=[[PNAS]]|volume=108|pmc=3078417|pmid=21422282|doi=10.1073/pnas.1019191108|last1=Parker|first1=Eric T.|last2=Cleaves|first2=Henderson J.|last3=Dworkin|first3=Jason P.|last4=Glavin|first4=Daniel P.|last5=Callahan|first5=Michael|last6=Aubrey|first6=Andrew|last7=Lazcano|first7=Antonio|author7-link=Antonio Lazcano|last8=Bada|first8=Jeffrey L.|author8-link=Jeffrey L. Bada|bibcode=2011PNAS..108.5526P}}</ref> Bernal, Miller-Urey deneyi için "bu tür moleküllerin oluşumunu açıklamak yeterli değildir, gerekli olan, bu moleküllerin kökenlerinin, serbest enerji için uygun kaynakların ve yutakların varlığını öne süren fiziksel-kimyasal bir açıklamasıdır" demiştir.<ref>{{harvnb|Bernal|1967|p=143}}</ref> Bununla birlikte, mevcut bilimsel fikir birliği ilkel atmosferi zayıf indirgeyici veya nötr olarak tanımlamakta, bu da üretilebilecek amino asitlerin miktarını ve çeşitliliğini azaltmaktadır.<ref name="Cleaves 2008">{{cite journal|title=A Reassessment of Prebiotic Organic Synthesis in Neutral Planetary Atmospheres|date=April 2008|display-authors=3|issue=2|pages=105–115|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|volume=38|pmid=18204914|doi=10.1007/s11084-007-9120-3|last1=Cleaves|first1=H. James|last2=Chalmers|first2=John H.|last3=Lazcano|first3=Antonio|author3-link=Antonio Lazcano|last4=Miller|first4=Stanley L.|last5=Bada|first5=Jeffrey L.|author5-link=Jeffrey L. Bada|bibcode=2008OLEB...38..105C|s2cid=7731172}}</ref><ref name="Chyba 2005">{{cite journal|title=Rethinking Earth's Early Atmosphere|date=13 May 2005|issue=5724|pages=962–963|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=308|pmid=15890865|doi=10.1126/science.1113157|last=Chyba|first=Christopher F.|author-link=Christopher Chyba|s2cid=93303848}}</ref> Bununla birlikte, erken okyanuslarda bulunan [[demir]] ve [[karbonat]] minerallerinin eklenmesi, çok çeşitli amino asitler üretmektedir.<ref name="Cleaves 2008" /> Daha sonraki çalışmalar diğer iki potansiyel indirgeyici ortama odaklanmıştır: dış [[uzay]] ve derin deniz [[Hidrotermal baca|hidrotermal bacaları]].<ref>{{harvnb|Barton|Briggs|Eisen|Goldstein|2007|pp=93–95}}</ref><ref>{{harvnb|Bada|Lazcano|2009|pp=56–57}}</ref><ref name="Bada 2003">{{cite journal|url=http://astrobiology.berkeley.edu/PDFs_articles/Bada_Science2003.pdf|title=Prebiotic Soup – Revisiting the Miller Experiment|access-date=2015-06-13|archive-date=4 March 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304222002/http://astrobiology.berkeley.edu/PDFs_articles/Bada_Science2003.pdf|date=2 May 2003|issue=5620|pages=745–746|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=300|pmid=12730584|doi=10.1126/science.1085145|last1=Bada|first1=Jeffrey L.|author1-link=Jeffrey L. Bada|last2=Lazcano|first2=Antonio|author2-link=Antonio Lazcano|s2cid=93020326|url-status=live}}</ref> |
|||
== Yaşanabilir bir Dünya üretmek == |
|||
Çarpma sonucu meydana gelen yıkıcı çevresel hasarlar arasındaki zaman aralıklarının, kendi kendini üreten proto-organizmaların oluşumu için gereken süreden daha uzun olması gerektiği göz önüne alınırsa, yaşamın kendi kendine oluşabileceği dönem farklı ortamlar için hesaplanabilir. Maher ve Stephenson’un çalışması<ref>Maher, Kevin A. and Stephenson, David J (19880 "Impact frustration of the origin of life" (Nature. Vol. 331, pp. 612–614. 18 Feb. 1988)</ref> eğer derin denizde hidrotermal ortam yaşamın kökeni için uygun bir ortam sağlamışsa, abiyogenez 4 ila 4,2 milyar yıl önce meydana gelmiş olabilir. Eğer yeryüzünün yüzeyinde olmuşsa abiyogenez 3,7 ila 4 milyar yıl önce meydana gelmiş olabilir. |
|||
{{Abiyogenez zaman çizelgesi}} |
|||
=== İlk yıldızlarla birlikte erken evren === |
|||
Başka bir araştırma yaşam için daha serin bir başlangıç önermektedir. [[Stanley Lloyd Miller]] tarafından yapılan araştırma, sentezlenmek için [[adenin]] ve [[guanin]]'in suyun donma sıcaklığı, ancak [[sitozin]] ve [[urasil]]’in kaynama sıcaklıklarına ihtiyaç duyduğunu göstermiştir.<ref>Michael P. Robertson and Stanley L. Miller, "An Efficient Prebiotic Synthesis of Cytosine and Uracil," ''Nature 375'' (1995), pp. 772–774</ref> [[Dosya:Adenine-3d.png|150px|küçükresim|sağ|Adenin]] Araştırmasına dayanarak yaşamın kökeninin dondurucu soğuğa ve patlayan meteoritlere ihtiyaç duyduğunu iddia etmiştir.<ref>J.L. Bada, C. Bigham, and S.L. Miller, "Impact Melting of Frozen Oceans on the Early Earth: Implications for the Origin of Life," ''Proceedings of the National Academy of Sciences'', USA 91 (February 1994), pp. 1248–1250</ref>. 1972 – 1997 arasında [[Antarktika]]’da buzda bırakılan [[amonyak]] ve [[siyanür]]ün yedi değişik [[amino asit]] ve 11 tip [[nükleobaz]] oluşturduğu bulunmuştur.<ref>{{Dergi kaynağı |soyadı=Levy |ad=M |eşyazarlar=Miller SL, Brinton K, Bada JL. |yıl=2000 |ay=Haziran |başlık=Prebiotic synthesis of adenine and amino acids under Europa-like conditions. |dergi=Icarus |cilt=145 |sayı=2 |sayfalar=609-13|pmid=11543508 |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez |erişimtarihi=11 Şubat 2008 |alıntı= |arşivurl=https://web.archive.org/web/20080215191545/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez |arşivtarihi=15 Şubat 2008 |ölüurl=hayır }}</ref> [[Hauke Twins]] ise donma koşullarında tek iplikli bir RNA zincirinin kalıp olarak kullanılarak 400 baz uzunluğunda yeni bir RNA moleküllünün oluştuğunu göstermiştir. Bu yeni RNA ipliği büyüdükçe kalıp molekülüne bağlanmaktadır.<ref>{{Dergi kaynağı|url=http://www.ingentaconnect.com/content/klu/orig/2005/00000035/00000005/00005009#aff_1|başlık=Ice And The Origin Of Life|erişimtarihi=11 Şubat 2008|arşivtarihi=12 Ocak 2012|arşivurl=https://web.archive.org/web/20120112090307/http://www.ingentaconnect.com/content/klu/orig/2005/00000035/00000005/00005009#aff_1|eşyazarlar=Schröder, Wolfgang; Biebricher, Christof|ölüurl=hayır|sayı=5|sayfalar=429-445|dergi=Origins of Life and Evolution of the Biosphere|alıntı=|ay=Ekim|yıl=2005|cilt=35|ad=Hauke|soyadı=Trinks|doi=10.1007/s11084-005-5009-1}}</ref> Bu kadar düşük sıcaklıkta bu tepkimelerin sıra dışı hızının açıklaması [[ötektik nokta|ötektik]] donmadır. Buz kristali oluşurken, saf halde kalır: yalnızca su molkülleri büyüyen kristale katılır, tuz veya siyanür gibi katışıklar ise dışlanır. Bu katışık maddeler buz içindeki mikroskopik sıvı ceplerde birikir ve bu birikme moleküllerin daha sık birbirleriyle çarpışmasına neden olur.<ref>[http://discovermagazine.com/2008/feb/did http://discovermagazine.com/2008/feb/did]-life-evolve-in-ice/article_view?b_start:int=0&-C= Discover Magazine article ''Did Life Evolve in Ice?'' published February 2008]</ref> |
|||
{{Ayrıca bakınız|Evrenin kronolojisi}}Yaklaşık 14 Gya'da meydana gelen [[Büyük Patlama]]'dan kısa bir süre sonra, evrende mevcut olan tek kimyasal elementler periyodik tablodaki en hafif üç [[atom]] olan [[hidrojen]], [[helyum]] ve [[Lityum|lityumdu]]. Bu elementler yavaş yavaş bir araya gelerek [[Yıldız|yıldızları]] oluşturdu. Bu ilk yıldızlar büyük kütleli ve kısa ömürlüydü ve [[yıldız nükleosentezi]] yoluyla tüm ağır elementleri üretiyorlardı. Şu anda evrende [[Kimyasal elementlerin bolluğu|en bol bulunan dördüncü kimyasal element]] olan [[karbon]] (hidrojen, helyum ve oksijenden sonra), esas olarak [[beyaz cüce]] yıldızlarda, özellikle de [[Güneş]]'in kütlesinin iki katından daha büyük olanlarda oluşmuştur.<ref name="NA-20200706">{{cite journal|url=https://www.nature.com/articles/s41550-020-1132-1|title=Carbon star formation as seen through the non-monotonic initial–final mass relation|date=6 July 2020|display-authors=et al.|issue=11|pages=1102–1110|journal=[[Nature Astronomy]]|volume=152|doi=10.1038/s41550-020-1132-1|last=Marigo|first=Paola|arxiv=2007.04163|bibcode=2020NatAs...4.1102M|s2cid=220403402}}</ref> Bu yıldızlar yaşam döngülerinin sonuna ulaştıklarında, aralarında karbon ve oksijenin de bulunduğu bu daha ağır elementleri evrenin dört bir yanına fırlattılar. Bu daha ağır elementler, kayalık gezegenler ve diğer cisimler de dahil olmak üzere yeni cisimlerin oluşumuna olanak sağladı.<ref>{{Web kaynağı|url=https://wmap.gsfc.nasa.gov/universe/uni_life.html|başlık=WMAP- Life in the Universe|erişimtarihi=2023-03-26|çalışma=wmap.gsfc.nasa.gov}}</ref> [[Nebula hipotezi|Nebula hipotezine]] göre, [[Güneş Sistemi]]'nin oluşumu ve evrimi 4,6 Gya'da dev bir [[Moleküler bulut|moleküler bulutun]] küçük bir bölümünün [[Kütleçekimsel çökme|kütleçekimsel çöküşüyle]] başladı. Çöken kütlenin çoğu merkezde toplanarak [[Güneş]]'i oluştururken, geri kalanı düzleşerek [[Gezegen|gezegenlerin]], [[Doğal uydu|uyduların]], [[Asteroit|asteroitlerin]] ve diğer [[Küçük Güneş Sistemi Cismi|küçük Güneş Sistemi cisimlerinin]] oluştuğu bir [[Ön gezegen diski|ön gezegen diskine]] dönüştü.<ref>{{cite web|url=http://www.astro.umass.edu/~myun/teaching/a100_old/solarnebulartheory.htm|title=Formation of Solar Systems: Solar Nebular Theory|access-date=27 September 2019|publisher=University of Massachusetts Amherst}}</ref> |
|||
=== Dünya'nın ortayaçıkışı === |
|||
Yaşamın erken dönemde belirmesinin kanıtı Batı [[Grönland]]’daki [[Isua yeşiltaş kemeri|Isua]] süper kabuk kemerinde ve yakınındaki [[Akilia Adası]]’ndaki benzer oluşumlarda bulunmaktadır. Kaya oluşumlarına giren karbonun [[Δ¹³C|δ<sup>13</sup>C değeri]] yaklaşık -5'tir, oysa canlıların <sup>12</sup>C'yi tercihli kullanımı nedeniyle biokütlenin δ<sup>13</sup>C değeri -20 ile -30 arasındadır. Bu izotopik parmak izleri çökeltilerde saklanmıştır ve Mojzis bu tekniği kullanarak yeryüzünde yaşamın yaklaşık olarak 3.85 milyar yıl önce başlamış olduğunu kanıtlamıştır.<ref>Mojzis, S.J. et al (1996), "Evidence for life on earth before 3,800 million years ago", ''"Nature"'' 384 pp.55–59</ref> Lazcano ve Miller (1994) yaşamın evrimleşme hızının orta okyanustaki denizaltı sıcak su kaynakları ekseninde suyun devinimiyla belirlendiğini iddia etmektedir. Bir devinim 10 milyon yıl sürmektedir, böylece üretilen herhangi bir organik bileşik 300 °C’yi geçen sıcaklıklarla ya değişime uğramış ya da imha olmuştur. DNA ve proteinli, 100 kilobaz genomlu ilkel bir [[heterotrof]]tan 7000 genli flamentöz bir [[siyanobakteri]]ye evrimleşmesi için 7 milyon yıla ihtiyaç olduğunu tahmin edilmektedir.<ref>Lazcano A, and S.L. Miller (1994) "How long did it take for life to begin and evolve to cyanobacteria"" ''"Journal of Molecular Evolution" 39 pp.546–554</ref> |
|||
{{Ayrıca bakınız|Dünya'nın jeolojik tarihi|Yaşanabilir bölge|Prebiyotik atmosfer}}[[Dünya]] 4.54 Gya'da [[Dünya'nın yaşı|oluşmuştur]].<ref name="USGS1997">{{cite web|url=https://pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html|title=Age of the Earth|access-date=10 January 2006|archive-date=23 December 2005|archive-url=https://web.archive.org/web/20051223072700/http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html|date=9 July 2007|publisher=[[United States Geological Survey]]|url-status=live}}</ref><ref>{{harvnb|Dalrymple|2001|pp=205–221}}</ref> [[Hadeen]] Dünyası (oluşumundan 4 Gya'ya kadar) ilk başta herhangi bir canlı organizma için uygun değildi. Oluşumu sırasında Dünya başlangıçtaki kütlesinin önemli bir kısmını kaybetti ve sonuç olarak moleküler hidrojeni ve orijinal inert gazların büyük kısmını tutacak [[Kütleçekim|kütleçekiminden]] yoksun kaldı.<ref>{{harvnb|Fesenkov|1959|p=9}}</ref> Atmosfer büyük ölçüde su buharı, [[azot]] ve [[Karbondioksit|karbondioksitten]], daha az miktarda da [[karbonmonoksit]], [[hidrojen]] ve [[kükürt]] bileşiklerinden oluşuyordu.<ref>{{cite journal|url=http://wwwdca.iag.usp.br/www/material/fornaro/ACA410/Kasting%201993_EarthEarlyAtmos.pdf|title=Earth's Early Atmosphere|access-date=2015-07-28|archive-date=10 October 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20151010074651/http://wwwdca.iag.usp.br/www/material/fornaro/ACA410/Kasting%201993_EarthEarlyAtmos.pdf|date=12 February 1993|issue=5097|pages=920–926|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=259|pmid=11536547|doi=10.1126/science.11536547|last=Kasting|first=James F.|author-link=James Kasting|bibcode=1993Sci...259..920K|s2cid=21134564|url-status=dead}}</ref> Karbondioksitin sudaki çözeltisinin, denizleri yaklaşık 5,5 [[pH]] ile hafif [[Asit|asidik]] hale getirdiği düşünülmektedir.<ref>{{cite journal|title=Hadean Ocean Carbonate Geochemistry|date=September 1998|issue=3/4|pages=301–319|journal=Aquatic Geochemistry|volume=4|doi=10.1023/A:1009632230875|last=Morse|first=John|bibcode=1998MinM...62.1027M|s2cid=129616933}}</ref> Hadeen atmosferi, günümüzde hala bazı abiyotik kimyayı destekleyen volkanik gazlara benzer şekilde<ref name="Follmann20092">{{cite journal|title=Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life|date=November 2009|issue=11|pages=1265–1292|journal=[[Naturwissenschaften]]|volume=96|pmid=19760276|doi=10.1007/s00114-009-0602-1|last1=Follmann|first1=Hartmut|last2=Brownson|first2=Carol|bibcode=2009NW.....96.1265F|s2cid=23259886}}</ref> "devasa, üretken bir açık hava kimya laboratuvarı" olarak nitelendirilmiştir.<ref name="Follmann20092" /> |
|||
[[Okyanus|Okyanuslar]], Dünya'nın oluşumundan 200 milyon yıl kadar sonra, kaynama noktasına yakın (100 C) indirgeyici bir ortamda, 5.8'lik pH hızla nötre doğru yükselirken [[Dünya'daki suyun kökeni|ortaya çıkmış]] olabilir.<ref>{{cite journal|title=Hadean Ocean Carbonate Geochemistry|issue=3–4|pages=301–319|journal=Aquatic Geochemistry|year=1998|volume=4|doi=10.1023/A:1009632230875|last1=Morse|first1=John W.|last2=MacKenzie|first2=Fred T.|author-link2=Fred T. Mackenzie (scientist)|bibcode=1998MinM...62.1027M|s2cid=129616933}}</ref> Bu senaryo, [[Batı Avustralya]]'daki [[Narryer Gnays Mikrolevhası|Narryer Dağı]]'nın [[Metamorfizma|metamorfize]] [[Kuvarsit|kuvarsitinden]] elde edilen 4.404 Gya [[zirkon]] kristallerinin tarihlendirilmesinden destek bulmuştur.<ref name="Wilde 2001">{{cite journal|url=http://www.geology.wisc.edu/~valley/zircons/Wilde2001Nature.pdf|title=Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago|access-date=3 June 2015|archive-date=5 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150605132344/http://www.geology.wisc.edu/~valley/zircons/Wilde2001Nature.pdf|date=11 January 2001|issue=6817|pages=175–178|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=409|pmid=11196637|doi=10.1038/35051550|last1=Wilde|first1=Simon A.|last2=Valley|first2=John W.|last3=Peck|first3=William H.|last4=Graham|first4=Colin M.|bibcode=2001Natur.409..175W|s2cid=4319774|url-status=live}}</ref> Muhtemelen artan volkanizmaya rağmen, Dünya 4.4 ila 4.3 Gya arasında, kıtasal kabuğun çok az olduğu, çalkantılı bir atmosfere ve [[T Tauri yıldızı|T Tauri evresindeki Güneş]]'ten, [[Kozmik ışın|kozmik radyasyondan]] ve devam eden [[asteroit]] ve [[kuyruklu yıldız]] çarpmalarından kaynaklanan yoğun [[ultraviyole]] ışığa maruz kalan bir [[Hidrosfer|hidrosfere]] sahip bir su dünyası olabilir.<ref name="rise.2006">{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/223066196|title=The rise of continents – An essay on the geologic consequences of photosynthesis|access-date=2015-06-08|archive-date=14 July 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150714073656/http://www.researchgate.net/profile/Francis_Albarede/publication/223066196_The_rise_of_continentsAn_essay_on_the_geologic_consequences_of_photosynthesis/links/00b7d51766c442f58b000000.pdf|date=22 March 2006|display-authors=3|issue=2–4|pages=99–113|journal=[[Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology]]|volume=232|doi=10.1016/j.palaeo.2006.01.007|last1=Rosing|first1=Minik T.|last2=Bird|first2=Dennis K.|last3=Sleep|first3=Norman H.|last4=Glassley|first4=William|last5=Albarède|first5=Francis|author-link5=Francis Albarède|bibcode=2006PPP...232...99R|url-status=live}}</ref> |
|||
== Günümüzdeki modeller == |
|||
Yaşamın kökeni için standart bir model yoktur. Ancak günümüzdeki modellerin çoğu, aşağıda kabaca ortaya çıkma sırasında göre sıralanmış, yaşam için gerekli moleküler ve hücresel unsurların keşiflerine dayandırılmıştır: |
|||
[[Geç Dönem Ağır Bombardıman]] hipotezi, 4,28<ref name="NAT-20170301">{{cite journal|url=http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|title=Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates|access-date=2 March 2017|archive-date=8 September 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170908201821/http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|date=1 March 2017|display-authors=3|issue=7643|pages=60–64|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=543|pmid=28252057|doi=10.1038/nature21377|last1=Dodd|first1=Matthew S.|last2=Papineau|first2=Dominic|last3=Grenne|first3=Tor|last4=Slack|first4=John F.|last5=Rittner|first5=Martin|last6=Pirajno|first6=Franco|last7=O'Neil|first7=Jonathan|last8=Little|first8=Crispin T.S.|bibcode=2017Natur.543...60D|url-status=live}}</ref> ve 3,8 Gya arasındaki Hadeen ortamının yaşam için oldukça tehlikeli olduğunu öne sürmektedir. [[Nice modeli|Nice modelini]] takiben, [[Dev gezegen|dev gezegenlerin]] yörüngelerindeki değişiklikler Dünya'yı, [[Ay]]'ı ve [[İç gezegen|iç gezegenleri]] çukurlaştıran asteroit ve kuyruklu yıldızlarla bombardımana tutmuş olabilir.<ref>{{cite journal|url=|title=Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets|date=26 May 2005|issue=7041|pages=466–469|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=435|pmid=15917802|doi=10.1038/nature03676|last1=Gomes|first1=Rodney|last2=Levison|first2=Hal F.|author-link2=Harold F. Levison|last3=Tsiganis|first3=Kleomenis|last4=Morbidelli|first4=Alessandro|author-link4=Alessandro Morbidelli (astronomer)|bibcode=2005Natur.435..466G}}</ref> Sık çarpışmalar [[Fotosentez|fotosentezi]] gerçekleşmez hale getirebilirdi.<ref name="Follmann20092">{{cite journal|title=Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life|date=November 2009|issue=11|pages=1265–1292|journal=[[Naturwissenschaften]]|volume=96|pmid=19760276|doi=10.1007/s00114-009-0602-1|last1=Follmann|first1=Hartmut|last2=Brownson|first2=Carol|bibcode=2009NW.....96.1265F|s2cid=23259886}}</ref><ref>{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/11809063|title=Annihilation of ecosystems by large asteroid impacts on early Earth|date=9 November 1989|display-authors=3|issue=6246|pages=139–142|journal=Nature|volume=342|pmid=11536616|doi=10.1038/342139a0|last1=Sleep|first1=Norman H.|last2=Zahnle|first2=Kevin J.|author-link2=Kevin J. Zahnle|last3=Kasting|first3=James F.|last4=Morowitz|first4=Harold J.|author-link4=Harold J. Morowitz|bibcode=1989Natur.342..139S|s2cid=1137852}}</ref><ref>{{cite journal|title=Endogenous production, exogenous delivery and impact-shock synthesis of organic molecules: an inventory for the origins of life|date=9 January 1992|issue=6356|pages=125–132|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=355|pmid=11538392|doi=10.1038/355125a0|last1=Chyba|first1=Christopher|author1-link=Christopher Chyba|last2=Sagan|first2=Carl|author-link2=Carl Sagan|bibcode=1992Natur.355..125C|s2cid=4346044}}</ref><ref>{{cite journal|title=Biomolecule formation by oceanic impacts on early Earth|date=January 2009|display-authors=3|issue=1|pages=62–66|journal=[[Nature Geoscience]]|volume=2|doi=10.1038/NGEO383|last1=Furukawa|first1=Yoshihiro|last2=Sekine|first2=Toshimori|last3=Oba|first3=Masahiro|last4=Kakegawa|first4=Takeshi|last5=Nakazawa|first5=Hiromoto|bibcode=2009NatGe...2...62F}}</ref> Bu tür yıkıcı olaylar arasındaki dönemler, erken ortamlarda yaşamın olası kökeni için zaman pencereleri verir. Eğer yaşamın ortaya çıktığı yer derin deniz hidrotermal ortamı ise abiyogenez 4.0-4.2 Gya kadar erken bir zamanda gerçekleşmiş olabilir. Eğer bölge Dünya yüzeyindeyse abiyogenez sadece 3.7 ile 4.0 Gya arasında gerçekleşmiş olabilir.<ref>{{cite journal|title=Impact frustration of the origin of life|date=18 February 1988|issue=6157|pages=612–614|journal=Nature|volume=331|pmid=11536595|doi=10.1038/331612a0|last1=Maher|first1=Kevin A.|last2=Stevenson|first2=David J.|bibcode=1988Natur.331..612M|s2cid=4284492}}</ref> Ancak, yeni Ay araştırmaları ve örnekleri, Nice modelinin mimarlarından biri de dahil olmak üzere bilim insanlarının Geç Dönem Ağır Bombardıman'ın önemini vurgulamalarına yol açmıştır.<ref>{{cite journal|url=|title=Bashing holes in the tale of Earth's troubled youth|date=24 January 2018|issue=7689|pages=393–395|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=553|doi=10.1038/d41586-018-01074-6|last=Mann|first=Adam|bibcode=2018Natur.553..393M}}</ref> |
|||
[[Dosya:Phenylalanin - Phenylalanine.svg|küçükresim|[[Fenilalanin]] temel amino asitlerden biridir]] |
|||
Eğer yaşam okyanusta on metreden daha derinlerde evrimleştiyse hem geç darbelerden hem de o zamanlar güneşten gelen yüksek seviyelerdeki ultraviyole radyasyondan korunmuş olacaktır. Jeotermal olarak ısıtılan okyanus kabuğu, derin [[Hidrotermal baca|hidrotermal bacalar]] yoluyla [[Miller-Urey deneyi|Miller-Urey deneylerinin]] gösterdiğinden çok daha fazla organik bileşik üretmiş olabilir.<ref>{{harvnb|Davies|1999|p=155}}</ref> Mevcut enerji, [[Hipertermofil|hipertermofilik]] bakterilerin ve [[Termoasidofil|termoasidofilik]] [[Arkea|arkeaların]] yaşadığı sıcaklıklar olan 100-150 °C'de en üst düzeye çıkar. Bu modern organizmalar, LUCA'nın hayatta kalan en yakın akrabaları arasında olabilir.<ref>{{harvnb|Bock|Goode|1996}}</ref> |
|||
# Makul canlılık öncesi şartlar, [[amino asit]]ler gibi yaşamın temel basit [[molekül]]lerinin ([[monomer]]lerinin) oluşmasını sağlar. Bu [[Miller deneyi|Miller-Urey deneyi]] ile 1953'te [[Stanley Lloyd Miller]] ve [[Harold Clayton Urey]] tarafından gösterilmiştir. |
|||
# Uygun bir uzunlukta [[fosfolipid]]ler [[hücre duvarı]]nın temel bir bileşeni olan [[çift katlı lipit katmanı]]nı kendiliğinden oluşturabilir. |
|||
# [[Nükleotid]]lerin [[polimer]]izasyonu ile oluşan rastgele [[RNA]] molekülleri kendi kendini üreten ''[[ribozim]]''lerin oluşmasına neden olmuş olabilir. (''[[RNA dünya hipotezi]]'') |
|||
# Katalitik etkililik ve çeşitlilik için [[doğal seçim]] baskısı, [[peptidil transfer]] katalileyebilen (ve dolayıyla küçük proteinlerin oluşturabilen) ribozimler meydana getirebilir, çünkü oligonükleotitler RNA ile birleşip daha iyi katalizürler oluştururlar. Böylece ilk [[ribozom]] meydana gelir ve protein sentezi daha yaygınlaşır. |
|||
# [[Protein]]ler katalitik yetenek açısından ribozimlerle rekabet ederek geçmişlerdir ve dolayısıyla dominant biopolimer olmuşlardır. Nükleik asitler başlıca [[genom]] kullanımına sınırlanmışlardır. |
|||
=== Yaşamın en eski kanıtı === |
|||
Temel [[biyomoleküller]]in kaynağı daha kesinleşmemiş olmakla beraber, yukarıdaki 2. ve 3. adımların önemi ve sıralması kadar tartışmalı değildir. Yaşamın kaynaklandığı düşünülen temel kimyasal maddeler şunlardır: |
|||
{{Ana|Yeryüzündeki ilk yaşam}} |
|||
# [[Metan]] (CH<sub>4</sub>), |
|||
Yaşam, erimiş Hadeen'in ardından yeterli kabuğun katılaştığı [[Eoarkeen]] döneminde, 3,5 Gya'dan daha uzun bir süre<ref name="Origin12">{{cite journal|title=Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils|date=5 October 2007|issue=3–4|pages=141–155|journal=[[Precambrian Research]]|volume=158|doi=10.1016/j.precamres.2007.04.009|last1=Schopf|first1=J. William|author-link1=J. William Schopf|last2=Kudryavtsev|first2=Anatoliy B.|last3=Czaja|first3=Andrew D.|last4=Tripathi|first4=Abhishek B.|bibcode=2007PreR..158..141S}}</ref><ref name="Origin22">{{cite journal|title=Fossil evidence of Archaean life|date=29 June 2006|issue=1470|pages=869–885|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|volume=361|pmc=1578735|pmid=16754604|doi=10.1098/rstb.2006.1834|last=Schopf|first=J. William}}</ref><ref name="RavenJohnson20022">{{harvnb|Raven|Johnson|2002|p=68}}</ref> Dünya'da var olmuştur.<ref name="NC-201705092">{{cite journal|title=Earliest signs of life on land preserved in ca. 3.5 Gao hot spring deposits|date=9 May 2017|page=15263|journal=[[Nature Communications]]|volume=8|pmc=5436104|pmid=28486437|doi=10.1038/ncomms15263|last1=Djokic|first1=Tara|last2=Van Kranendonk|first2=Martin J.|last3=Campbell|first3=Kathleen A.|last4=Walter|first4=Malcolm R.|last5=Ward|first5=Colin R.|bibcode=2017NatCo...815263D}}</ref><ref name="PNAS-20172">{{cite journal|url=|title=SIMS analyses of the oldest known assemblage of microfossils document their taxon-correlated carbon isotope compositions|date=2017|issue=1|pages=53–58|journal=[[PNAS]]|volume=115|pmc=5776830|pmid=29255053|doi=10.1073/pnas.1718063115|last1=Schopf|first1=J. William|last2=Kitajima|first2=Kouki|last3=Spicuzza|first3=Michael J.|last4=Kudryavtsev|first4=Anatolly B.|last5=Valley|first5=John W.|bibcode=2018PNAS..115...53S}}</ref><ref name="WU-201712182">{{cite web|url=https://news.wisc.edu/oldest-fossils-ever-found-show-life-on-earth-began-before-3-5-billion-years-ago/|title=Oldest fossils ever found show life on Earth began before 3.5 billion years ago|access-date=18 December 2017|date=18 December 2017|work=[[University of Wisconsin-Madison]]|last=Tyrell|first=Kelly April}}</ref> Şimdiye kadar bulunan en eski fiziksel yaşam kanıtı, Kuzey [[Québec|Quebec]]'in [[Nuvvuagittuq Yeşiltaş Kuşağı]]'nda, en az 3.77 ve muhtemelen 4.28 Gya'da [[bantlı demir formasyonu]] kayalarındaki [[Mikropaleontoloji#Mikrofosiller|mikrofosillerden]] oluşmaktadır. Mikroorganizmalar, Hadeen sırasında okyanusların 4.4 Gya [[Dünya'daki suyun kökeni|oluşumundan]] kısa bir süre sonra hidrotermal menfez çökeltileri içinde yaşamıştır. Mikroplar modern hidrotermal havalandırma bakterilerine benzemektedir ve abiyogenezin böyle bir ortamda başladığı görüşünü desteklemektedir.<ref name="NAT-20170301">{{cite journal|url=http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|title=Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates|access-date=2 March 2017|archive-date=8 September 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170908201821/http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|date=1 March 2017|display-authors=3|issue=7643|pages=60–64|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=543|pmid=28252057|doi=10.1038/nature21377|last1=Dodd|first1=Matthew S.|last2=Papineau|first2=Dominic|last3=Grenne|first3=Tor|last4=Slack|first4=John F.|last5=Rittner|first5=Martin|last6=Pirajno|first6=Franco|last7=O'Neil|first7=Jonathan|last8=Little|first8=Crispin T.S.|bibcode=2017Natur.543...60D|url-status=live}}</ref> |
|||
# [[Amonyak]] (NH<sub>3</sub>), |
|||
# [[Su]] (H<sub>2</sub>O), |
|||
# [[Hidrojen sülfür]] (H<sub>2</sub>S), |
|||
# [[Karbon dioksit]] (CO<sub>2</sub>) veya [[karbonmonoksit]] (CO), ve |
|||
# [[Fosfat]] (PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>). |
|||
{{Doğanın zaman çizelgesi}} |
|||
Biyojenik [[grafit]], güneybatı [[Grönland]]'dan<ref name="NG-20131208">{{cite journal|title=Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks|date=January 2014|display-authors=3|issue=1|pages=25–28|journal=[[Nature Geoscience]]|volume=7|doi=10.1038/ngeo2025|last1=Ohtomo|first1=Yoko|last2=Kakegawa|first2=Takeshi|last3=Ishida|first3=Akizumi|last4=Nagase|first4=Toshiro|last5=Rosing|first5=Minik T.|bibcode=2014NatGe...7...25O}}</ref> 3.7 Gya metasedimenter kayalarda ve 3.49 Gya [[Batı Avustralya]] kumtaşından [[mikrobiyal mat]] fosillerinde bulunmuştur.<ref name="AST-20131108">{{cite journal|title=Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ''ca.'' 3.48 Gyo Dresser Formation, Pilbara, Western Australia|date=16 November 2013|issue=12|pages=1103–1124|journal=[[Astrobiology (journal) |Astrobiology]]|volume=13|pmc=3870916|pmid=24205812|doi=10.1089/ast.2013.1030|last1=Noffke|first1=Nora|author1-link=Nora Noffke|last2=Christian|first2=Daniel|last3=Wacey|first3=David|last4=Hazen|first4=Robert M.|author-link4=Robert Hazen|bibcode=2013AsBio..13.1103N}}</ref> Güneybatı Grönland'daki [[Isua Yeşil Kaya Kuşağı|Isua suprakrustal kuşağı]] yakınlarındaki [[Akilia Adası]]'ndan 3.7 Gya'ya tarihlenen kayalarda erken yaşamın kanıtları biyojenik [[Karbon izotopu|karbon izotopları]] göstermiştir.<ref>{{harvnb|Davies|1999}}</ref> Isua suprakrustal kuşağının diğer kısımlarında, [[garnet]] kristalleri içinde hapsolmuş grafit kalıntıları yaşamın diğer elementleriyle bağlantılıdır: oksijen, azot ve muhtemelen [[fosfat]] formundaki fosfor, 3.7 Gya yaşamı için daha fazla kanıt sağlar.<ref>{{cite journal|title=Elements of Eoarchean life trapped in mineral inclusions|issue=7665|pages=78–81|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|year=2017|volume=548|pmid=28738409|doi=10.1038/nature23261|last1=Hassenkam|first1=T.|last2=Andersson|first2=M. P.|last3=Dalby|first3=K. N.|last4=Mackenzie|first4=D.M.A.|last5=Rosing|first5=M.T.|bibcode=2017Natur.548...78H|s2cid=205257931}}</ref> Batı Avustralya'nın [[Pilbara]] bölgesinde, fosilleşmiş bir plajdaki [[pirit]] içeren kumtaşında, oksijen yokluğunda fotosentez yoluyla sülfürü oksitleyen yuvarlak boru şeklindeki hücrelerle erken yaşamın ikna edici kanıtları bulunmuştur.<ref>{{cite journal|url=https://www.newscientist.com/article/dn20813-oldest-reliable-fossils-show-early-life-was-a-beach/|title=Oldest reliable fossils show early life was a beach|archive-date=30 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150630201918/http://www.newscientist.com/article/dn20813-oldest-reliable-fossils-show-early-life-was-a-beach.html|date=21 August 2011|page=13|journal=[[New Scientist]]|volume=211|doi=10.1016/S0262-4079(11)62064-2|last=O'Donoghue|first=James|url-status=live}}</ref><ref>{{cite journal|title=Microfossils of sulphur-metabolizing cells in 3.4-billion-year-old rocks of Western Australia|date=October 2011|display-authors=3|issue=10|pages=698–702|journal=[[Nature Geoscience]]|volume=4|doi=10.1038/ngeo1238|last1=Wacey|first1=David|last2=Kilburn|first2=Matt R.|last3=Saunders|first3=Martin|last4=Cliff|first4=John|last5=Brasier|first5=Martin D.|author-link5=Martin Brasier|bibcode=2011NatGe...4..698W}}</ref> Batı Avustralya'dan elde edilen [[Zirkon|zirkonlar]], Dünya'da yaşamın en az 4.1 Gya'da var olduğunu göstermektedir.<ref name="PNAS-20151014-pdf">{{cite journal|url=|title=Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon|date=19 October 2015|display-authors=3|issue=47|pages=14518–14521|journal=[[PNAS]]|volume=112|pmc=4664351|pmid=26483481|doi=10.1073/pnas.1517557112|last1=Bell|first1=Elizabeth A.|last2=Boehnike|first2=Patrick|last3=Harrison|first3=T. Mark|last4=Mao|first4=Wendy L.|bibcode=2015PNAS..11214518B}} Early edition, published online before print.</ref> |
|||
Moleküler [[oksijen]] (O<sub>2</sub>) ve [[ozon]] (O<sub>3</sub>) ya çok azdı veya yoktu. |
|||
Batı Avustralya'nın Pilbara bölgesi, [[Stromatolitler|stromatolit]] adı verilen katmanlı yapılar da dahil olmak üzere 3.48 Gya kayaları içeren Dresser Formasyonunu içermektedir. Bunların modern benzerleri [[Siyanobakteri|siyanobakteriler]] de dahil olmak üzere fotosentetik mikroorganizmalar tarafından oluşturulmuştur.<ref>{{cite journal|url=https://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/10087275/1/Baumgartner%20et%20al%202019%20accepted.pdf|title=Nano−porous pyrite and organic matter in 3.5-billion-year-old stromatolites record primordial life|display-authors=3|issue=11|pages=1039–1043|journal=[[Geology (journal) |Geology]]|year=2019|volume=47|doi=10.1130/G46365.1|last1=Baumgartner|first1=Rafael|last2=Van Kranendonk|first2=Martin|last3=Wacey|first3=David|last4=Fiorentini|first4=Marco|last5=Saunders|first5=Martin|last6=Caruso|first6=Caruso|last7=Pages|first7=Anais|last8=Homann|first8=Martin|last9=Guagliardo|first9=Paul|bibcode=2019Geo....47.1039B|s2cid=204258554}}</ref> Bunlar deforme olmamış hidrotermal-sedimanter tabakalar içinde yer alır; dokuları biyojenik bir kökene işaret eder. Dresser formasyonunun bazı kısımları karadaki sıcak su kaynaklarını korumaktadır, ancak diğer bölgeler sığ denizler gibi görünmektedir.<ref>{{cite journal|title=Earliest signs of life on land preserved in ca. 3.5 Ga hot spring deposits|journal=[[Nature Communications]]|year=2017|volume=3|last1=Djokic|first1=Tara|last2=Van Kranendonk|first2=Martin|last3=Cambell|first3=Kathleen|last4=Walter|first4=Malcolm}}</ref><gallery mode="packed" heights="180"> |
|||
2008 yılı itibarıyla yaşamın gerekli özelliklerini taşıyacak temel bileşikleri kullanarak henüz hiç kimse bir "proto hücre" oluşturabilmiş değildir (''"tabandan başlayan yaklaşım"''). Bu yönde bir belirti olmayınca açıklamalardaki ayrıntıları eksik kalmaktadır. Ancak, bazı araştırmacılar, mesela [[Steen Rasmussen]] [[Los Alamos Ulusal Laboratuvarı]]'nda ve [[Jack Szostak]] [[Harvard Üniversitesi]]'nde bu konuda çalışmalarını sürdürmekteler. Diğer araştırmacılar ise "tepeden inme yaklaşım"ın daha verimli olduğunu öne sürmüşlerdir. [[Craig Venter]] ve [[Genom Araştırma Enstitüsü]]'ndeki bir grubun bu yaklaşım ile mevcut prokaryotların gen sayısını gittikçe azaltmaktalar, böylece yaşam için en az sayıda gereksinimleri belirlemeye çalışmaktalar. Biyolog [[John Desmond Bernal]], bu işlem için '''Biyopoez''' terimini geliştirmiş ve yaşamın kökenini açıklamada belirlenebilecek belli sayıda tanımlı "aşama" olduğunu iddia etmektedir: |
|||
Dosya:Stromatolites.jpg|alt=|[[Glacier Millî Parkı (Amerika Birleşik Devletleri)|Glacier Ulusal Parkı]], Siyeh Formasyonu'ndaki [[stromatolitler]] 3,5 Gya'ya tarihlendirilerek en eski yaşam formları arasına yerleştirilmiştir |
|||
* Aşama 1: Biyolojik [[monomer]]lerin oluşumu |
|||
Dosya:Stromatolites in Sharkbay.jpg|alt=Modern stromatolites in Shark Bay, created by photosynthetic cyanobacteria|[[Shark Bay, Batı Avustralya|Shark Bay]]'deki modern stromatolitler, fotosentetik [[Siyanobakteri|siyanobakteriler]] tarafından oluşturulmuştur |
|||
* Aşama 2: Biyolojik [[polimer]]lerin oluşumu |
|||
</gallery> |
|||
* Aşama 3: Moleküllerin hücreye evrimi |
|||
Bernal, [[evrim|Darwinci evrimin]] çok önceden, 1. ve 2. aşamalar arasında başlamış olabileceğini öne sürmüştür. |
|||
== Moleküllerin üretilmesi: prebiyotik sentez == |
|||
=== Organik moleküllerin kökeni === |
|||
[[Hidrojen]] ve [[helyum]] dışındaki tüm kimyasal elementler [[Yıldız nükleosentezi|yıldız nükleosentezinden]] türemiştir. [[Yaşam|Yaşamın]] temel kimyasal bileşenleri - [[Karbon-hidrojen bağı|karbon-hidrojen molekülü]] (CH), karbon-hidrojen pozitif iyonu (CH<sup>+</sup>) ve karbon iyonu (C<sup>+</sup>) - yıldızlardan gelen [[ultraviyole]] ışıkla üretilmiştir.<ref name="NASA-20161012">{{cite web|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6645|title=Building Blocks of Life's Building Blocks Come From Starlight|access-date=13 October 2016|archive-date=13 October 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20161013135018/http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6645|date=12 October 2016|work=[[NASA]]|last=Landau|first=Elizabeth|url-status=live}}</ref> Organik moleküller de dahil olmak üzere karmaşık moleküller hem uzayda hem de gezegenlerde doğal olarak oluşur.<ref name="Ehrenfreund2010">{{cite journal|title=Cosmic carbon chemistry: from the interstellar medium to the early Earth.|date=December 2010|issue=12|page=a002097|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2982172|pmid=20554702|doi=10.1101/cshperspect.a002097|last1=Ehrenfreund|first1=Pascale|last2=Cami|first2=Jan}}</ref> Dünya'nın ilk zamanlarındaki organik moleküller ya çarpma şokları ya da ultraviyole ışık, [[Organik redoks reaksiyonu|redoks]] eşleşmesi veya elektrik deşarjları gibi diğer enerji kaynakları tarafından yönlendirilen organik molekül sentezi ile karasal kökenli olabilir; ya da gezegene yağan [[Yıldızlararası bulut|yıldızlararası toz bulutlarında]] oluşan organik moleküller ile dünya dışı kökenli (psödo-[[panspermia]]) olabilir.<ref>{{cite journal|title=Infrared diffuse interstellar bands in the Galactic Centre region|date=10 November 2011|display-authors=3|issue=7372|pages=200–202|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|ref=none|volume=479|pmid=22048316|doi=10.1038/nature10527|last1=Geballe|first1=Thomas R.|last2=Najarro|first2=Francisco|last3=Figer|first3=Donald F.|author-link3=Donald Figer|last4=Schlegelmilch|first4=Barret W.|last5=de la Fuente|first5=Diego|arxiv=1111.0613|bibcode=2011Natur.479..200G|s2cid=17223339}}</ref><ref>{{harvnb|Klyce|2001}}</ref> |
|||
Dünyanın oluşumunda organik moleküllerin üç adet kökeni vardı: |
|||
# diğer enerji kaynakları (ultraviyole ışığı veya elektrik boşalmaları gibi) aracılığıyla organik sentez (örnek:Miller'ın deneyleri). |
|||
# dünyadışı nesneler (ör: karbon [[kondirit]]); |
|||
# ani şoklardan kaynaklanan organik sentezler |
|||
=== Gözlemlenen dünya dışı organik moleküller === |
|||
Bu kaynaklara dair son zamanlarda yapılan tahminlerde dünyanın erken dönemine ait atmosfer ortamında, 3,5 milyar yıldan önceki zamanda meydana gelen ağır bombardıman sonucu meydana gelen organik madde miktarının diğerleri ile kıyaslanınca çok daha fazla olduğu iddia edilmektedir.<ref>Chyba, Christopher and Sagan, Carl (1992), "Endogenous production, exogenous delivery and impact-shock synthesis of organic molecules: an inventory for the origins of life" (Nature 355, 125–132 ([[09 January]] 1992))</ref> |
|||
Organik bir bileşik, molekülleri karbon içeren bir kimyasaldır. Karbon Güneş'te, yıldızlarda, kuyruklu yıldızlarda ve çoğu gezegenin [[Atmosfer|atmosferinde]] bol miktarda bulunur.<ref name="NASA-20140221">{{cite web|url=http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|title=Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That|access-date=22 June 2015|archive-date=6 September 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150906061428/http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|date=21 February 2014|website=[[Ames Research Center]]|publisher=NASA|last=Hoover|first=Rachel|url-status=live}}</ref> Organik bileşikler uzayda nispeten yaygındır, [[Moleküler bulut|moleküler bulutlarda]] ve [[Çöküntü örtüsü|çöküntü örtülerinde]] meydana gelen "karmaşık moleküler sentez fabrikaları" tarafından oluşturulur ve reaksiyonlar çoğunlukla [[iyonlaştırıcı radyasyon]] tarafından başlatıldıktan sonra kimyasal olarak gelişir.<ref name="Ehrenfreund2010">{{cite journal|title=Cosmic carbon chemistry: from the interstellar medium to the early Earth.|date=December 2010|issue=12|page=a002097|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2982172|pmid=20554702|doi=10.1101/cshperspect.a002097|last1=Ehrenfreund|first1=Pascale|last2=Cami|first2=Jan}}</ref><ref>{{cite journal|title=Water and carbon dioxide as the main precursors of organic matter on Earth and in space|date=February 2015|issue=1|pages=2–3|journal=Journal of Water Chemistry and Technology|volume=37|doi=10.3103/S1063455X15010026|last1=Goncharuk|first1=Vladislav V.|last2=Zui|first2=O. V.|s2cid=97965067}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://popups.ulg.ac.be/0037-9565/index.php?id=4621&file=1|title=Laboratory experimental simulations: Chemical evolution of the organic matter from interstellar and cometary ice analogs|access-date=6 April 2015|archive-date=13 April 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150413050621/http://popups.ulg.ac.be/0037-9565/index.php?id=4621&file=1|display-authors=3|pages=21–32|journal=Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège|year=2015|volume=84|last1=Abou Mrad|first1=Ninette|last2=Vinogradoff|first2=Vassilissa|last3=Duvernay|first3=Fabrice|last4=Danger|first4=Grégoire|last5=Theulé|first5=Patrice|last6=Borget|first6=Fabien|last7=Chiavassa|first7=Thierry|bibcode=2015BSRSL..84...21A|url-status=live}}</ref> [[Meteor|Meteorlarda]] [[guanin]], [[adenin]], [[sitozin]], [[urasil]] ve [[timin]] gibi [[pürin]] ve [[pirimidin]] [[Nükleobaz|nükleobazları]] bulunmuştur. Bunlar [[Erken Dünya|Dünya'nın ilk zamanlarında]] [[DNA]] ve [[RNA]]'nın oluşması için gerekli materyalleri sağlamış olabilir.<ref name="NC-20220426">{{cite journal|title=Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites|date=26 April 2022|display-authors=et al|number=2008|page=2008|journal=[[Nature Communications]]|volume=13|pmc=9042847|pmid=35473908|doi=10.1038/s41467-022-29612-x|last=Oba|first=Yasuhiro|bibcode=2022NatCo..13.2008O|s2cid=248402205}}</ref> Amino asit [[glisin]] [[81P/Wild|Wild 2]] kuyruklu yıldızından fırlatılan materyalde bulunmuştur; daha önce meteorlarda tespit edilmişti.<ref>{{cite news|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8208307.stm|title='Life chemical' detected in comet|access-date=23 June 2015|archive-date=25 May 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150525071228/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8208307.stm|date=18 August 2009|work=BBC News|location=London|last=<!--Staff writer(s); no by-line.-->|url-status=live}}</ref> Kuyruklu yıldızlar, iyonlaştırıcı radyasyon altında basit karbon bileşiklerinden oluşan katran benzeri organik bir madde olduğu düşünülen koyu renkli malzemeyle kaplıdır. Kuyruklu yıldızlardan gelen bir malzeme yağmuru bu tür karmaşık organik molekülleri Dünya'ya getirmiş olabilir.<ref>{{cite journal|title=Coloration and darkening of methane clathrate and other ices by charged particle irradiation: Applications to the outer solar system|date=30 December 1987|issue=A13|pages=14933–14947|journal=[[Journal of Geophysical Research]]|volume=92|pmid=11542127|doi=10.1029/JA092iA13p14933|last1=Thompson|first1=William Reid|last2=Murray|first2=B. G.|last3=Khare|first3=Bishun Narain|author-link3=Bishun Khare|last4=Sagan|first4=Carl|author4-link=Carl Sagan|bibcode=1987JGR....9214933T}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://nparc.nrc-cnrc.gc.ca/eng/view/fulltext/?id=e89d2ac7-4cf8-40e0-bcc9-3c53f68ed70a|title=Prebiotic Chemistry within a Simple Impacting Icy Mixture|date=20 June 2013|issue=24|pages=5124–5131|journal=[[Journal of Physical Chemistry A]]|volume=117|pmid=23639050|doi=10.1021/jp402976n|last1=Goldman|first1=Nir|last2=Tamblyn|first2=Isaac|bibcode=2013JPCA..117.5124G|s2cid=5144843}}</ref><ref name="Follmann20092">{{cite journal|title=Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life|date=November 2009|issue=11|pages=1265–1292|journal=[[Naturwissenschaften]]|volume=96|pmid=19760276|doi=10.1007/s00114-009-0602-1|last1=Follmann|first1=Hartmut|last2=Brownson|first2=Carol|bibcode=2009NW.....96.1265F|s2cid=23259886}}</ref> Geç Ağır Bombardıman sırasında meteorların Dünya'ya yılda beş milyon tona kadar organik prebiyotik element getirmiş olabileceği tahmin edilmektedir.<ref name="Follmann20092" /> |
|||
==== |
==== PAH dünya hipotezi ==== |
||
{{Ana|PAH dünya hipotezi}} |
|||
{{Ayrıca bakınız|Miller deneyi}} |
|||
[[File:PIA22568-CatsPawNebula-Spitzer-20181023.jpg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:PIA22568-CatsPawNebula-Spitzer-20181023.jpg|küçükresim|[[NGC 6334|Kedi Pençesi Nebulası]] [[Samanyolu|Samanyolu Galaksisi]]'nin içinde, [[Scorpius (takımyıldız)|Scorpius]] [[Takımyıldız|takımyıldızında]] yer almaktadır. |
|||
1953'te profesör [[Harold Urey]] ve asistanı [[Stanley Lloyd Miller]] bir deneyle, organik moleküllerin dünyanın oluşum döneminde inorganik maddelerden kendiliğinden oluşabileceğini gösterdi. Günümüzde çok ünlü olan bu deney temel organik [[monomer]]lerin oluşumunu sağlamak için ileri derecede indirgenmiş moleküllerden oluşmuş bir gaz karışımı - [[metan]], [[amonyak]] ve [[hidrojen]]- kullanmıştı. |
|||
Yeşil alanlar, sıcak yıldızlardan gelen radyasyonun "[[Polisiklik aromatik hidrokarbon|polisiklik aromatik hidrokarbonlar]]" (PAH'lar) adı verilen büyük moleküller ve küçük toz tanecikleriyle çarpışarak [[floresans]] oluşturdukları bölgeleri gösteriyor. [[Spitzer Uzay Teleskobu]], 2018]] |
|||
Ancak Miller-Urey deneyindeki gaz karışımının dünyanın ilk dönemlerindeki atmosferi ne kadar yansıttığı tartışmalı bir konudur. Diğer daha az indirgenmiş gazlar daha düşük bir birikim ve çeşitlilik göstermektedir. Önceleri yaşam öncesi atmosferde önemli miktarda oksijen olduğu tahmin ediliyordu bu da organik moleküllerin oluşumunu engellerdi; ancak hâlen bunun öyle olmadığı konusunda fikir birliği vardır. Bakınız [[Oksijen Felaketi]]. |
|||
[[Polisiklik aromatik hidrokarbon|Polisiklik aromatik hidrokarbonlar]] (PAH) [[Gözlemlenebilir evren|gözlemlenebilir evrende]] en yaygın ve bol bulunan çok atomlu moleküllerdir ve önemli bir karbon deposudur.<ref name="NASA-20140221">{{cite web|url=http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|title=Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That|access-date=22 June 2015|archive-date=6 September 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150906061428/http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|date=21 February 2014|website=[[Ames Research Center]]|publisher=NASA|last=Hoover|first=Rachel|url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.astrochem.org/pahdb/|title=NASA Ames PAH IR Spectroscopic Database|access-date=17 June 2015|archive-date=29 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150629185734/http://www.astrochem.org/pahdb/|publisher=NASA|url-status=live}}</ref><ref name="AJ-20051010">{{cite journal|title=Variations in the Peak Position of the 6.2 μm Interstellar Emission Feature: A Tracer of N in the Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Population|date=10 October 2005|issue=1|pages=316–332|journal=[[The Astrophysical Journal]]|volume=632|doi=10.1086/432495|last1=Hudgins|first1=Douglas M.|last2=Bauschlicher|first2=Charles W. Jr.|last3=Allamandola|first3=Louis J.|bibcode=2005ApJ...632..316H|citeseerx=10.1.1.218.8786|s2cid=7808613}}</ref><ref name="NASA-20110413">{{cite web|url=http://amesteam.arc.nasa.gov/Research/cosmic.html|title=Cosmic Distribution of Chemical Complexity|access-date=24 June 2015|archive-date=27 February 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140227184503/http://amesteam.arc.nasa.gov/Research/cosmic.html|display-authors=3|website=Ames Research Center|location=Mountain View, California|publisher=NASA|year=2009|last1=Des Marais|first1=David J.|last2=Allamandola|first2=Louis J.|last3=Sandford|first3=Scott|author-link3=Scott Sandford|last4=Mattioda|first4=Andrew|last5=Gudipati|first5=Murthy|last6=Roser|first6=Joseph|last7=Bramall|first7=Nathan|last8=Nuevo|first8=Michel|last9=Boersma|first9=Christiaan|last10=Bernstein|first10=Max|last11=Peeters|first11=Els|first14=Jason|last14=Dworkin|first13=Jamie Elsila|last13=Cook|first12=Jan|last12=Cami|url-status=dead}}</ref> [[Büyük Patlama]]'dan kısa bir süre sonra oluşmuş gibi görünmektedirler<ref name="SP-20051018">{{cite news|url=http://www.space.com/1686-life-building-blocks-abundant-space.html|title=Life's Building Blocks 'Abundant in Space'|access-date=23 June 2015|archive-date=26 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150626223942/http://www.space.com/1686-life-building-blocks-abundant-space.html|date=18 October 2005|website=Space.com|location=Watsonville, California|publisher=[[Imaginova]]|last=Carey|first=Bjorn|url-status=live}}</ref><ref name="AJ-20051010" /><ref name="NASA-20110413" /> ve [[Yıldız oluşumu|yeni yıldızlar]] ve [[Ötegezegen|ötegezegenlerle]] ilişkilidirler.<ref name="NASA-20140221" /> Dünya'nın ilkel denizinin muhtemel bir bileşenidirler.<ref name="SP-20051018" /><ref name="AJ-20051010" /><ref name="NASA-20110413" /> PAH'lar [[Nebula|nebulalarda]],<ref name="AJL-20101120">{{cite journal|title=Formation of Fullerenes in H-Containing Planetary Nebulae|date=20 November 2010|display-authors=3|issue=1|pages=L39–L43|journal=[[The Astrophysical Journal Letters]]|volume=724|doi=10.1088/2041-8205/724/1/L39|last1=García-Hernández|first1=Domingo. A.|last2=Manchado|first2=Arturo|last3=García-Lario|first3=Pedro|last4=Stanghellini|first4=Letizia|last5=Villaver|first5=Eva|last6=Shaw|first6=Richard A.|last7=Szczerba|first7=Ryszard|last8=Perea-Calderón|first8=Jose Vicente|arxiv=1009.4357|bibcode=2010ApJ...724L..39G|s2cid=119121764}}</ref> [[Yıldızlararası ortam|yıldızlararası ortamda]], kuyruklu yıldızlarda ve meteoritlerde tespit edilmiştir.<ref name="NASA-20140221" /> |
|||
PAH dünyası hipotezi, PAH'ları RNA dünyasının öncülleri olarak ortaya koymaktadır.<ref>{{cite journal|url=|title=Astrochemistry and Astrobiology: Materials Science in Wonderland?|date=21 August 2019|display-authors=3|issue=17|page=4079|journal=[[International Journal of Molecular Sciences]]|volume=20|pmc=6747172|pmid=31438518|doi=10.3390/ijms20174079|last1=d'Ischia|first1=Marco|last2=Manini|first2=Paola|last3=Moracci|first3=Marco|last4=Saladino|first4=Raffaele|last5=Ball|first5=Vincent|last6=Thissen|first6=Helmut|last7=Evans|first7=Richard A.|last8=Puzzarini|first8=Cristina|last9=Barone|first9=Vincenzo}}</ref> Yaşamının erken dönemlerinde Güneş'e benzeyen HH 46-IR adlı bir yıldız, siyanür bileşikleri, [[Hidrokarbon|hidrokarbonlar]] ve karbonmonoksit gibi moleküller içeren bir malzeme diski ile çevrilidir. Yıldızlararası ortamdaki PAH'lar [[hidrojenasyon]], [[Oksijenlendirme|oksijenasyon]] ve [[hidroksilasyon]] yoluyla canlı hücrelerde kullanılan daha karmaşık organik bileşiklere dönüştürülebilir.<ref name="AJL-20120901">{{cite journal|title=In-situ Probing of Radiation-induced Processing of Organics in Astrophysical Ice Analogs – Novel Laser Desorption Laser Ionization Time-of-flight Mass Spectroscopic Studies|date=1 September 2012|issue=1|page=L24|journal=[[The Astrophysical Journal Letters]]|volume=756|doi=10.1088/2041-8205/756/1/L24|last1=Gudipati|first1=Murthy S.|last2=Yang|first2=Rui|bibcode=2012ApJ...756L..24G|s2cid=5541727}}</ref> |
|||
Basit organik moleküller elbette tam anlamıyla işlevsel [[kendi kendini üretim|kendi kendini üreten]] bir yaşam formundan daha çok uzaktı. Ancak yaşam öncesi hiçbir oluşumun olmadığı bir ortamda bunlar bir araya gelip ve [[kimyasal evrim]] ("'''çorba teorisi'''") için zengin bir ortamın oluşturmuş olabilirler. Diğer taraftan bu şartlar altında cansız maddelerden oluşan monomerler sayesinde üst düzey [[polimer]]lerin kendiliğinden oluşumu basit bir süreç değildir. Deneylerde, yaşamın oluşumu için gerekli temel organik monomerlerin yanı sıra polimerlerin oluşumunu engelleyecek bileşikler de oluşmuştur. |
|||
==== Nükleobazlar ==== |
|||
Bu teorinin çözümsüz bıraktığı en önemli sorunun, “bir proto hücre oluşturmak için yoğun etkileşim içindeyken görece olarak basit organik yapı bloklarının nasıl polimerize olduğu ve daha karmaşık yapılar oluşturdukları” olduğu söylenebilir. Mesela sulu ortamda oligomerlerin/polimerlerin kendi bileşenleri olan monomerlere [[hidroliz]]i, tek monomerlerin polimerlere yoğunlaşmasına tercih edilecektir. Aynı zamanda Miller deneyi amino asitlerle tepkimeye girecek veya peptid zincirini kıracak birçok ürün ortaya çıkarmaktadır. |
|||
Yıldızlararası toz partikülleri tarafından Dünya'ya getirilen organik bileşiklerin çoğu, kendilerine özgü yüzey-katalitik aktiviteleri sayesinde karmaşık moleküllerin oluşmasına yardımcı olmuştur.<ref name="Lincei">{{cite journal|title=Astrochemistry and the origin of genetic material|date=June 2011|issue=2|pages=113–118|journal=Rendiconti Lincei|volume=22|doi=10.1007/s12210-011-0118-4|last=Gallori|first=Enzo|s2cid=96659714}} "Paper presented at the Symposium 'Astrochemistry: molecules in space and time' (Rome, 4–5 November 2010), sponsored by Fondazione 'Guido Donegani', Accademia Nazionale dei Lincei."</ref><ref>{{cite journal|title=Organic Chemistry of Carbonaceous Meteorites|date=February 2011|issue=1|pages=35–40|journal=[[Elements (journal) |Elements]]|volume=7|doi=10.2113/gselements.7.1.35|last=Martins|first=Zita|author-link=Zita Martins}}</ref> Murchison meteoritindeki organik bileşiklerin <sup>12</sup>C/<sup>13</sup>C izotopik oranları üzerine yapılan çalışmalar, RNA bileşeni urasil ve [[ksantin]] de dahil olmak üzere ilgili moleküllerin dünya dışında oluştuğunu göstermektedir.<ref name="Murch_base">{{cite journal|title=Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite|date=15 June 2008|display-authors=3|issue=1–2|pages=130–136|journal=[[Earth and Planetary Science Letters]]|volume=270|doi=10.1016/j.epsl.2008.03.026|last1=Martins|first1=Zita|last2=Botta|first2=Oliver|last3=Fogel|first3=Marilyn L.|last4=Sephton|first4=Mark A.|last5=Glavin|first5=Daniel P.|last6=Watson|first6=Jonathan S.|last7=Dworkin|first7=Jason P.|last8=Schwartz|first8=Alan W.|last9=Ehrenfreund|first9=Pascale|bibcode=2008E&PSL.270..130M|arxiv=0806.2286|s2cid=14309508}}</ref> NASA'nın meteoritler üzerinde yaptığı çalışmalar, dört DNA nükleobazının (adenin, guanin ve ilgili organik moleküller) da uzayda oluştuğunu göstermektedir.<ref name="Lincei" /><ref name="Callahan">{{cite journal|url=|title=Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases|date=23 August 2011|display-authors=3|issue=34|pages=13995–13998|journal=[[PNAS]]|volume=108|pmc=3161613|pmid=21836052|doi=10.1073/pnas.1106493108|last1=Callahan|first1=Michael P.|last2=Smith|first2=Karen E.|last3=Cleaves|first3=H. James, II|last4=Ruzica|first4=Josef|last5=Stern|first5=Jennifer C.|last6=Glavin|first6=Daniel P.|last7=House|first7=Christopher H.|last8=Dworkin|first8=Jason P.|bibcode=2011PNAS..10813995C}}</ref><ref name="Steigerwald">{{cite web|url=http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/dna-meteorites.html|title=NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space|access-date=23 June 2015|archive-date=23 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150623004556/http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/dna-meteorites.html|date=8 August 2011|work=[[Goddard Space Flight Center]]|publisher=NASA|last=Steigerwald|first=John|url-status=live}}</ref> Evrene nüfuz eden [[kozmik toz]], yıldızlar tarafından hızla yaratılabilecek karmaşık organikler ("karışık [[Aromatiklik|aromatik]]-[[Alifatik bileşik|alifatik]] yapıya sahip amorf organik katılar") içerir.<ref name="Nature-20111026">{{cite journal|title=Mixed aromatic–aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features|date=3 November 2011|issue=7371|pages=80–83|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=479|pmid=22031328|doi=10.1038/nature10542|last1=Kwok|first1=Sun|author-link=Sun Kwok|last2=Zhang|first2=Yong|bibcode=2011Natur.479...80K|s2cid=4419859}}</ref> Bir şeker molekülü ve RNA öncüsü olan glikolaldehit, [[Önyıldız|protostarların]] çevresi ve meteoritler de dahil olmak üzere uzay bölgelerinde tespit edilmiştir.<ref>{{cite journal|url=http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1234/eso1234a.pdf|title=Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA|access-date=2015-06-23|archive-date=24 September 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924021240/http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1234/eso1234a.pdf|date=2012|display-authors=3|issue=1|page=L4|journal=[[The Astrophysical Journal Letters]]|volume=757|doi=10.1088/2041-8205/757/1/L4|last1=Jørgensen|first1=Jes K.|last2=Favre|first2=Cécile|last3=Bisschop|first3=Suzanne E.|last4=Bourke|first4=Tyler L.|last5=van Dishoeck|first5=Ewine F.|author-link5=Ewine van Dishoeck|last6=Schmalzl|first6=Markus|arxiv=1208.5498|bibcode=2012ApJ...757L...4J|s2cid=14205612|url-status=live}}</ref><ref name="PNAS-20191113">{{cite journal|url=|title=Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites|date=2019-11-13|display-authors=3|issue=49|pages=24440–24445|journal=[[PNAS]]|volume=116|pmc=6900709|pmid=31740594|doi=10.1073/pnas.1907169116|last1=Furukawa|first1=Yoshihiro|last2=Chikaraishi|first2=Yoshito|last3=Ohkouchi|first3=Naohiko|last4=Ogawa|first4=Nanako O.|last5=Glavin|first5=Daniel P.|last6=Dworkin|first6=Jason P.|last7=Abe|first7=Chiaki|last8=Nakamura|first8=Tomoki|bibcode=2019PNAS..11624440F}}</ref> |
|||
=== Laboratuvar sentezi === |
|||
==== Derin deniz sıcak su kaynağı teorisi ==== |
|||
1860'ların başlarında yapılan deneyler, basit karbon kaynaklarının bol miktarda inorganik katalizörle etkileşiminden biyolojik olarak ilgili moleküllerin üretilebileceğini göstermiştir. "Çorba" teorisinin öne sürdüğü koşullar altında abiyotik olarak üretilen monomerlerden karmaşık polimerlerin kendiliğinden oluşması kolay değildir. Gerekli temel organik monomerlerin yanı sıra, Miller-Urey ve [[Joan Oró]] deneyleri sırasında polimer oluşumunu engelleyecek bileşikler de yüksek konsantrasyonlarda oluşmuştur.<ref>{{cite journal|title=Synthesis of purines under possible primitive earth conditions: II. Purine intermediates from hydrogen cyanide|date=February 1962|issue=2|pages=293–313|journal=[[Archives of Biochemistry and Biophysics]]|volume=96|pmid=14482339|doi=10.1016/0003-9861(62)90412-5|last1=Oró|first1=Joan|last2=Kimball|first2=Aubrey P.}}</ref> Biyoloji, kodlanmış protein enzimleri için esasen 20 amino asit kullanır ve bu da yapısal olarak mümkün olan ürünlerin çok küçük bir alt kümesini temsil eder. Yaşam mevcut olanı kullanma eğiliminde olduğundan, kullanılan kümenin neden bu kadar küçük olduğuna dair bir açıklamaya ihtiyaç vardır.<ref>{{cite journal|title=The origin of the biologically coded amino acids|issue=4|pages=490–498|journal=[[Journal of Theoretical Biology]]|year=2010|volume=263|pmid=20034500|doi=10.1016/j.jtbi.2009.12.014|last1=Cleaves II|first1=Henderson|bibcode=2010JThBi.263..490C}}</ref> |
|||
[[Dosya:Blacksmoker in Atlantic Ocean.jpg|küçükresim|Derin deniz sıcak su kaynağı]] |
|||
==== Şekerler ==== |
|||
Dünyada yaşamın kökenine dair derin deniz sıcak su kaynağı teorisi, gezegeni çevreleyen ay veya gezegenlerin çekim kuvveti gibi mekanizmalar nedeniyle ısınan, kimyasal açıdan zengin sıvıların deniz tabanından yükselmesiyle yaşamın başlamış olabileceğini iddia etmektedir. Sıcak su kaynağından gelen hidrojen sülfit ve hidrojen ile karbon dioksit gibi indirgenmiş gazlar ile uygun bir oksitleyici arasındaki [[redoks]] reaksiyonları (tepkimeleri) sonunda kimyasal enerji elde edilebilir.<ref>Bu teoriye göre Satürn'in ay Enseladus'ta hayat oluşmuş olabilir. Bkz. [http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20080326.cfm http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20080326.cfm] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080920122527/http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20080326.cfm |tarih=20 Eylül 2008 }} ''A Perspective on Life on Enceladus: A World of Possibilities''].</ref>. |
|||
[[Dosya:Formose.png|küçükresim| Formaldehit dimerizasyonu ve C2-C6 şeker oluşumu için Breslow katalitik döngüsü]] |
|||
[[Alexander Butlerov]] 1861'de [[Formaldehit|formaldehitin]] bazik koşullar altında kalsiyum gibi divalent metal iyonları ile ısıtıldığında [[Formoz reaksiyonu|formoz reaksiyonunun]] tetrozlar, pentozlar ve heksozlar dahil şekerler oluşturduğunu göstermiştir. R. Breslow 1959'da reaksiyonun otokatalitik olduğunu öne sürmüştür.<ref>{{cite journal|title=On the Mechanism of the Formose Reaction|issue=21|pages=22–26|journal=[[Tetrahedron Letters]]|year=1959|volume=1|doi=10.1016/S0040-4039(01)99487-0|last=Breslow|first=R.}}</ref> |
|||
==== |
==== Nükleobazlar ==== |
||
Guanin ve adenin gibi nükleobazlar, [[hidrojen siyanür]] (HCN) ve amonyak gibi basit karbon ve nitrojen kaynaklarından sentezlenebilir.<ref>{{cite journal|title=Mechanism of Synthesis of Adenine from Hydrogen Cyanide under Possible Primitive Earth Conditions|date=16 September 1961|issue=4794|pages=1193–1194|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=191|pmid=13731264|doi=10.1038/1911193a0|last=Oró|first=Joan|author-link=Joan Oró|bibcode=1961Natur.191.1193O|s2cid=4276712}}</ref> [[Formamid]], karasal minerallerle ısıtıldığında dört ribonükleotidin tamamını üretir. Formamid evrende her yerde bulunur ve su ile HCN'nin reaksiyonuyla üretilir. Suyun buharlaştırılmasıyla konsantre edilebilir.<ref name="Saladino2012">{{cite journal|url=https://art.torvergata.it/bitstream/2108/85168/1/PoLRev%202012.pdf|title=Formamide and the origin of life.|date=March 2012|display-authors=3|issue=1|pages=84–104|journal=[[Physics of Life Reviews]]|volume=9|pmid=22196896|doi=10.1016/j.plrev.2011.12.002|last1=Saladino|first1=Raffaele|last2=Crestini|first2=Claudia|last3=Pino|first3=Samanta|last4=Costanzo|first4=Giovanna|last5=Di Mauro|first5=Ernesto|bibcode=2012PhLRv...9...84S|hdl=2108/85168}}</ref><ref name="Saladino2012b">{{cite journal|title=From the one-carbon amide formamide to RNA all the steps are prebiotically possible|date=July 2012|display-authors=3|issue=7|pages=1451–1456|journal=[[Biochimie]]|volume=94|pmid=22738728|doi=10.1016/j.biochi.2012.02.018|last1=Saladino|first1=Raffaele|last2=Botta|first2=Giorgia|last3=Pino|first3=Samanta|last4=Costanzo|first4=Giovanna|last5=Di Mauro|first5=Ernesto|hdl=11573/515604}}</ref> HCN sadece henüz var olmayan [[Aerob|aerobik organizmalar]] ([[Ökaryot|ökaryotlar]] ve aerobik bakteriler) için zehirlidir. Glisin amino asidinin sentezi gibi diğer kimyasal süreçlerde rol oynayabilir.<ref name="Follmann20092">{{cite journal|title=Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life|date=November 2009|issue=11|pages=1265–1292|journal=[[Naturwissenschaften]]|volume=96|pmid=19760276|doi=10.1007/s00114-009-0602-1|last1=Follmann|first1=Hartmut|last2=Brownson|first2=Carol|bibcode=2009NW.....96.1265F|s2cid=23259886}}</ref> |
|||
1950'lerde ve 1960'larda [[Sidney W. Fox]], dünyanın ilk oluşum zamanındaki muhtemel koşullar altında [[peptit]] yapılarının kendiliğinden oluşumu üzerinde çalıştı. Amino asitlerin kendiliğinden küçük peptitler oluşturabileceğini gösterdi. Bu amino asitler ve küçük peptitler mikroküreler olarak adlandırılan kapalı küresel yapılar oluşturmuş olabilirdi.<ref name="foxexp">[http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB105/lectures/Origins_of_Life/origins.html http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB105/lectures/Origins_of_Life/origins.html] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080113152408/http://nitro.biosci.arizona.edu/courses/EEB105/lectures/Origins_of_Life/origins.html |tarih=13 Ocak 2008 }} Experiments on origin of organic molecules] Nitro.biosci.arizona.edu, Retrieved on [[2008-13-01]]</ref> |
|||
Urasil, sitozin ve timin gibi DNA ve RNA bileşenleri, meteoritlerde bulunan pirimidin gibi başlangıç kimyasalları kullanılarak uzay koşullarında sentezlenebilir. Pirimidin [[kırmızı dev]] yıldızlarda ya da yıldızlararası toz ve gaz bulutlarında oluşmuş olabilir.<ref name="NASA-20150303">{{cite web|url=http://www.nasa.gov/content/nasa-ames-reproduces-the-building-blocks-of-life-in-laboratory|title=NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory|access-date=5 March 2015|archive-date=5 March 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150305083306/http://www.nasa.gov/content/nasa-ames-reproduces-the-building-blocks-of-life-in-laboratory/|date=3 March 2015|work=Ames Research Center|publisher=NASA|editor-first=Ruth|editor-last=Marlaire|url-status=live}}</ref> Dört RNA bazının tümü, dünya dışı çarpmalar gibi yüksek enerji yoğunluklu olaylarda formamitten sentezlenebilir.<ref>{{cite journal|url=|title=High-energy chemistry of formamide: A unified mechanism of nucleobase formation|display-authors=3|issue=3|pages=657–662|journal=[[PNAS]]|year=2015|volume=112|pmc=4311869|pmid=25489115|doi=10.1073/pnas.1412072111|last1=Ferus|first1=Martin|last2=Nesvorný|first2=David|last3=Šponer|first3=Jiří|last4=Kubelík|first4=Petr|last5=Michalčíková|first5=Regina|last6=Shestivská|first6=Violetta|last7=Šponer|first7=Judit E.|last8=Civiš|first8=Svatopluk|bibcode=2015PNAS..112..657F}}</ref> |
|||
==== Eigen hipotezi ==== |
|||
1970'lerin başında yaşamın kökeni sorunu için [[Max Planck Biyofizik Kimya Enstitüsü]]'nden (''Max Planck Institut für biophysikalische Chemie'') [[Manfred Eigen]] ve [[Peter Schuster]] konuya eğildiler. Yaşam öncesi çorbada moleküler kaos ve kendi kendini üreten [[hiper daire]] arasındaki geçiş süreçlerini incelediler.<ref>Manfred Eigen and Peter Schuster: The Hypercycle: A principle of natural self-organization, 1979, Springer ISBN 0-387-09293-5</ref> |
|||
İnorganik malzemelerden baz sentezlemek için başka yollar da rapor edilmiştir.<ref name="Basile1984">{{cite journal|title=Prebiotic syntheses of purines and pyrimidines|issue=12|pages=125–131|journal=[[Advances in Space Research]]|year=1984|volume=4|pmid=11537766|doi=10.1016/0273-1177(84)90554-4|last1=Basile|first1=Brenda|last2=Lazcano|first2=Antonio|author2-link=Antonio Lazcano|last3=Oró|first3=Joan|bibcode=1984AdSpR...4l.125B}}</ref> Donma sıcaklıkları, hidrojen siyanür gibi temel öncüller için yoğunlaştırma etkisi nedeniyle pürinlerin sentezi için avantajlıdır.<ref>{{cite journal|title=Prebiotic Adenine Revisited: Eutectics and Photochemistry|date=August 2004|issue=4|pages=361–369|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|volume=34|pmid=15279171|doi=10.1023/B:ORIG.0000029882.52156.c2|last=Orgel|first=Leslie E.|bibcode=2004OLEB...34..361O|s2cid=4998122}}</ref> Bununla birlikte, adenin ve guanin sentez için donma koşulları gerektirirken, sitozin ve urasil kaynama sıcaklıkları gerektirebilir.<ref>{{cite journal|title=An efficient prebiotic synthesis of cytosine and uracil|date=29 June 1995|issue=6534|pages=772–774|journal=Nature|volume=375|pmid=7596408|doi=10.1038/375772a0|last1=Robertson|first1=Michael P.|last2=Miller|first2=Stanley L.|bibcode=1995Natur.375..772R|s2cid=4351012}}</ref> Amonyak ve [[siyanür]] 25 yıl boyunca bir dondurucuda bırakıldığında buzda yedi amino asit ve on bir tür nükleobaz oluşmuştur.<ref>{{cite journal|url=https://www.discovermagazine.com/planet-earth/did-life-evolve-in-ice|title=Did Life Evolve in Ice?|access-date=2008-07-03|archive-date=30 June 2008|archive-url=https://web.archive.org/web/20080630043228/http://discovermagazine.com/2008/feb/did-life-evolve-in-ice|date=1 February 2008|journal=[[Discover (magazine) |Discover]]|last=Fox|first=Douglas|url-status=live}}</ref><ref>{{cite journal|title=Prebiotic Synthesis of Adenine and Amino Acids Under Europa-like Conditions|date=June 2000|issue=2|pages=609–613|journal=[[Icarus (journal) |Icarus]]|volume=145|pmid=11543508|doi=10.1006/icar.2000.6365|last1=Levy|first1=Matthew|last2=Miller|first2=Stanley L.|last3=Brinton|first3=Karen|last4=Bada|first4=Jeffrey L.|author4-link=Jeffrey L. Bada|bibcode=2000Icar..145..609L}}</ref> S-[[Triazin|triazinler]] (alternatif nükleobazlar), pirimidinler ve adenin, bir üre çözeltisi indirgeyici bir atmosfer altında donma-çözülme döngülerine tabi tutularak ve enerji kaynağı olarak kıvılcım deşarjları kullanılarak sentezlenebilir.<ref>{{cite journal|title=Synthesis of Pyrimidines and Triazines in Ice: Implications for the Prebiotic Chemistry of Nucleobases|date=20 April 2009|display-authors=3|issue=17|pages=4411–4418|journal=[[Chemistry: A European Journal]]|volume=15|pmid=19288488|doi=10.1002/chem.200802656|last1=Menor-Salván|first1=César|last2=Ruiz-Bermejo|first2=Marta|last3=Guzmán|first3=Marcelo I.|last4=Osuna-Esteban|first4=Susana|last5=Veintemillas-Verdaguer|first5=Sabino}}</ref> Bu kadar düşük bir sıcaklıkta bu reaksiyonların olağandışı hızına getirilen açıklama, buz içindeki mikroskobik sıvı ceplerinde safsızlıkları toplayarak moleküllerin daha sık çarpışmasına neden olan [[Ötektik nokta|ötektik dondurmadır]].<ref>{{cite journal|url=|title=Chemical evolution: The mechanism of the formation of adenine under prebiotic conditions|date=30 October 2007|issue=44|pages=17272–17277|journal=[[PNAS]]|volume=104|pmc=2077245|pmid=17951429|doi=10.1073/pnas.0708434104|last1=Roy|first1=Debjani|last2=Najafian|first2=Katayoun|last3=von Ragué Schleyer|first3=Paul|author-link3=Paul von Ragué Schleyer|bibcode=2007PNAS..10417272R}}</ref> |
|||
Bir hiper dairede, [[bilgi]] bir depolama sistemi (muhtemelen [[RNA]]) bir enzim üretir, bu da başka bir bilgi sisteminin olşumunu katalizler, bu işlem birçok kere tekrarlandıktan sonra en sonuncu ürün ilk bilgi sisteminin oluşumunu sağlar. Matematiksel olarak hiper dairelerin, doğal seçim ekseninde bir çeşit Darwinci evrime uğrayan [[Quasispecies model|quasispecies]]'ler (Türkçede ''türümsü'' öneriliyor) meydana getirebileceğini göstermişlerdir. Hiper daire teorisine önemli bir destek, RNA’nın bazı durumlarda kendi kimyasal tepkimelerini katalizleyebilme yeteneğine sahip olan [[ribozim]]ler oluşturabilmesinin keşfedilmesiyle geldi.<ref name="eigen">[http://www.thebioreview.com/evolution/origin.html http://www.thebioreview.com/evolution/origin.html] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080415015308/http://www.thebioreview.com/evolution/origin.html |tarih=15 Nisan 2008 }} origin of life] thebioreview.com Retrieved on [[2008-01-14]]</ref> Ancak bu tepkimeler (uzun bir RNA molekülünün daha kısalaştığı) kendi kendine kısaltmalarla ve herhangi bir yararlı proteini kodlama yeteneğinden yoksun daha nadir küçük eklemelerle sınırlıdır. Hiper daire teorisini zayıflatan bir diğer nokta, söz konusu RNA moleküllerinin [[nükleotit]] gibi biyokimyasallara gerek duyacağı, Miller-Urey deneyinin gerçekleştiği şartlarda ise bu kompleks moleküllerin oluşmadığıdır. |
|||
== Uygun veziküllerin üretilmesi == |
|||
==== Wächtershäuser’ın hipotezi ==== |
|||
{{Daha fazla|Gard modeli|Kendi kendine organizasyon#Biyoloji}} |
|||
{{Ayrıca bakınız|demir-kükürt kuramı}} |
|||
[[Dosya:Phospholipids_aqueous_solution_structures.svg|küçükresim| [[Fosfolipit|Fosfolipitlerden]] oluşan üç ana yapı, çözeltide kendiliğinden bir araya gelerek oluşur: [[lipozom]] (kapalı bir çift tabaka), misel ve çift tabaka.]] |
|||
[[Gard modeli|Lipit dünyası]] teorisi, kendi kendini kopyalayan ilk nesnenin [[lipit]] benzeri olduğunu varsayar.<ref>{{cite web|url=http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/research/prebiotic-evolution|title=Systems Prebiology-Studies of the origin of Life|access-date=26 June 2015|archive-date=26 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150626180507/http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/research/prebiotic-evolution|date=30 December 2014|website=The Lancet Lab|location=Rehovot, Israel|publisher=Department of Molecular Genetics; [[Weizmann Institute of Science]]|last=Lancet|first=Doron|url-status=live}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/sites/molgen.Lancet/files/uploads/segre_lipid_world.pdf|title=The Lipid World|archive-date=26 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150626225745/http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/sites/molgen.Lancet/files/uploads/segre_lipid_world.pdf|date=February 2001|issue=1–2|pages=119–145|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|volume=31|pmid=11296516|doi=10.1023/A:1006746807104|last1=Segré|first1=Daniel|last2=Ben-Eli|first2=Dafna|last3=Deamer|first3=David W.|last4=Lancet|first4=Doron|bibcode=2001OLEB...31..119S|s2cid=10959497|url-status=live}}</ref> Fosfolipitler suda çalkalanırken [[Çift katlı lipit katmanı|lipit çift tabakaları]] oluştururlar - hücre zarlarında olduğu gibi aynı yapıdır. Bu moleküller Dünya'nın erken dönemlerinde mevcut değildi, ancak diğer [[Amfifil|amfifilik]] uzun zincirli moleküller de zarlar oluşturur. Bu cisimler ilave lipitlerin eklenmesiyle genişleyebilir ve kendiliğinden benzer boyut ve bileşimde iki yavruya bölünebilir. Ana fikir, lipit gövdelerinin moleküler bileşiminin bilgi depolamanın bir ön hazırlığı olduğu ve evrimin bilgi depolayan RNA gibi polimerlerin ortaya çıkmasına yol açtığıdır. Prebiyotik dünyada var olmuş olabilecek amfifillerden veziküller üzerine yapılan çalışmalar şimdiye kadar bir ya da iki tip amfifilden oluşan sistemlerle sınırlı kalmıştır.<ref name="Chen 2010">{{cite journal|title=From Self-Assembled Vesicles to Protocells|date=July 2010|issue=7|page=a002170|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2890201|pmid=20519344|doi=10.1101/cshperspect.a002170|first1=Irene A.|last1=Chen|first2=Peter|last2=Walde}}</ref> |
|||
Bir lipit çift katmanlı zarı, amfifillerin çok sayıda kombinasyonundan oluşabilir. Bunların en iyisi bir hiper döngünün, aslında bir zar bölgesi ve vezikül içinde hapsolmuş belirli bir bileşik tarafından temsil edilen iki karşılıklı katalizörden oluşan bir pozitif [[Geri besleme|geri beslemenin]] oluşumunu tercih ederdi.<ref>{{cite journal|url=http://jaguar.biologie.hu-berlin.de/~wolfram/pages/seminar_theoretische_biologie_2007/literatur/schaber/Eigen1977Naturwissenschaften64.pdf|title=The Hypercycle. A Principle of Natural Self-Organization. Part A: Emergence of the Hypercycle|archive-date=3 March 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303194728/http://jaguar.biologie.hu-berlin.de/~wolfram/pages/seminar_theoretische_biologie_2007/literatur/schaber/Eigen1977Naturwissenschaften64.pdf|date=November 1977|issue=11|pages=541–65|journal=[[Naturwissenschaften]]|ref=none|volume=64|pmid=593400|doi=10.1007/bf00450633|last1=Eigen|first1=Manfred|author-link1=Manfred Eigen|last2=Schuster|first2=Peter|author-link2=Peter Schuster|bibcode=1977NW.....64..541E|s2cid=42131267|url-status=dead}}</ref><ref>{{cite journal|title=Excess Mutual Catalysis Is Required for Effective Evolvability|date=Summer 2012|issue=3|pages=243–266|journal=[[Artificial Life (journal) |Artificial Life]]|volume=18|pmid=22662913|doi=10.1162/artl_a_00064|last1=Markovitch|first1=Omer|last2=Lancet|first2=Doron|s2cid=5236043}}</ref> Bu tür bölge/bileşik çiftleri yavru veziküllere aktarılabilir ve bu da [[Doğal seçilim|doğal seçilime]] izin verecek farklı vezikül soylarının ortaya çıkmasına neden olur.<ref>{{cite journal|url=|title=Origin of Evolution ''versus'' Origin of Life: A Shift of Paradigm|issue=6|pages=3445–3458|journal=[[International Journal of Molecular Sciences]]|year=2011|volume=12|pmc=3131571|pmid=21747687|doi=10.3390/ijms12063445|last=Tessera|first=Marc}} Special Issue: "Origin of Life 2011"</ref> |
|||
İçinden çıkılmaz bir soruna dönen polimerizasyon problemine getirilen yanıtlardan birisi ise 1980'lerde [[Günter Wächtershäuser]]’ın [[demir-kükürt kuramı]] oldu. Bu teoriye göre teorisyen (biyo)kimyasal patikaların yaşamın evriminin temeli olduğunu öne sürdü. Bugünün basit gaz bileşiklerinden organik yapı bloklarının sentezi için alternatif yollar sağlayan en eski reaksiyonlardan bugünün biyokimyasına kadar götüren tutarlı bir sistem sundu. |
|||
Bir [[Eobiont|protosel]], yaşamın kökenine bir basamak taşı olarak önerilen, kendi kendine organize olmuş, küresel bir lipit topluluğudur.<ref name="Chen 2010">{{cite journal|title=From Self-Assembled Vesicles to Protocells|date=July 2010|issue=7|page=a002170|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2890201|pmid=20519344|doi=10.1101/cshperspect.a002170|first1=Irene A.|last1=Chen|first2=Peter|last2=Walde}}</ref> Klasik tersinmez termodinamik teorisi, genelleştirilmiş bir kimyasal potansiyel altında kendi kendine birleşmeyi [[Dağıtıcı sistem|dağıtıcı sistemler]] çerçevesinde ele alır.<ref>{{cite journal|title=Reciprocal Relations in Irreversible Processes I and II|date=1931|issue=4|page=405|journal=Physical Review|volume=37|doi=10.1103/PhysRev.37.405|last=Onsager|first=Lars|bibcode=1931PhRv...37..405O}}</ref><ref>{{cite journal|title=Reciprocal Relations in Irreversible Processes I and II|date=1931|issue=38|page=2265|journal=Physical Review|doi=10.1103/PhysRev.38.2265|last=Onsager|first=Lars}}</ref><ref>{{cite book|title=An Introduction to the Thermodynamics of Irreversible Processes|location=New York|publisher=[[Wiley (publisher) |Wiley]]|year=1967|last=Prigogine|first=Ilya|author-link=Ilya Prigogine}}</ref> |
|||
Dış enerji kaynaklarına (yıldırım veya mor ötesi ışınlara) ihtiyaç duyan klasik Miller deneylerinin aksine "Wächtershäuser sistemleri" kendi içinden enerji kaynaklarını içermektedir: [[demir]] [[sülfür]]leri ve diğer mineraller (örneğin pirit). Bu metal sülfürlerin [[redoks]] reaksiyonlarından ortaya çıkan enerji sadece organik moleküllerin sentezi için değil, aynı zamanda [[oligomer]]lerin ve [[polimer]]lerin sentezi için de müsaittir. |
|||
Evrimde temel bir soru, basit protosellerin ilk olarak nasıl ortaya çıktığı ve bir sonraki nesle üreme katkısı açısından nasıl farklılaştığı ve böylece yaşamın evrimini nasıl yönlendirdiğidir. İşlevsel bir protosel (2014 itibarıyla) henüz laboratuvar ortamında elde edilememiştir.<ref name="Exploring">{{cite web|url=http://exploringorigins.org/protocells.html|title=Exploring Life's Origins: Protocells|access-date=18 March 2014|archive-date=28 February 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140228083459/http://exploringorigins.org/protocells.html|website=Exploring Life's Origins: A Virtual Exhibit|location=Arlington County, Virginia|publisher=National Science Foundation|url-status=live}}</ref><ref name="Chen 2006">{{cite journal|url=|title=The Emergence of Cells During the Origin of Life|date=8 December 2006|issue=5805|pages=1558–1559|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=314|pmid=17158315|doi=10.1126/science.1137541|last=Chen|first=Irene A.}}</ref><ref name="Discover 2004">{{cite magazine|url=https://www.discovermagazine.com/planet-earth/what-came-before-dna|title=What Came Before DNA?|archive-date=19 March 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140319001351/http://discovermagazine.com/2004/jun/cover|date=26 June 2004|journal=[[Discover (magazine) |Discover]]|last=Zimmer|first=Carl|author-link=Carl Zimmer|url-status=live}}</ref> Kendiliğinden bir araya gelen [[Vezikül|veziküller]] ilkel hücrelerin temel bileşenleridir.<ref name="Chen 2010">{{cite journal|title=From Self-Assembled Vesicles to Protocells|date=July 2010|issue=7|page=a002170|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2890201|pmid=20519344|doi=10.1101/cshperspect.a002170|first1=Irene A.|last1=Chen|first2=Peter|last2=Walde}}</ref> [[Termodinamiğin ikinci yasası]], evrenin [[Entropi|entropinin]] arttığı bir yönde hareket etmesini gerektirir, ancak yaşam, büyük organizasyon derecesi ile ayırt edilir. Bu nedenle, yaşam süreçlerini cansız maddeden ayırmak için bir sınıra ihtiyaç vardır.<ref name="SciAm 2007">{{cite journal|url=http://www.scientificamerican.com/article/a-simpler-origin-for-life/|title=A Simpler Origin for Life|archive-date=14 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150614000643/http://www.scientificamerican.com/article/a-simpler-origin-for-life/|date=June 2007|issue=6|pages=46–53|journal=[[Scientific American]]|volume=296|pmid=17663224|doi=10.1038/scientificamerican0607-46|last=Shapiro|first=Robert|author-link=Robert Shapiro (chemist)|bibcode=2007SciAm.296f..46S|url-status=live}}</ref> Irene Chen ve [[Jack Szostak|Jack W. Szostak]], temel protosellerin, diferansiyel üreme, rekabet ve enerji depolamanın ilkel biçimleri de dahil olmak üzere hücresel davranışlara yol açabileceğini öne sürmektedir.<ref name="Chen 2006" /> Membran molekülleri için rekabet, stabilize membranları destekleyecek, çapraz bağlı yağ asitlerinin ve hatta günümüzün fosfolipitlerinin evrimi için seçici bir avantaj sağlayacaktır.<ref name="Chen 2006" /> Bu tür bir [[mikrokapsülleme]], büyük biyomolekülleri içeride tutarken, zar içinde metabolizmaya ve küçük moleküllerin değişimine izin verecektir. Böyle bir zar, bir hücrenin iyonları zar boyunca pompalayarak enerji depolamak üzere kendi [[Elektrokimyasal gradyan|elektrokimyasal gradyanını]] yaratması için gereklidir.<ref>{{harvnb|Chang|2007}}</ref><ref name="Lane 2015">{{cite book|title=[[The Vital Question |The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?]]|pages=129–140|publisher=[[Profile Books]]|year=2015|isbn=978-1781250365|last=Lane|first=Nick|author-link=Nick Lane}}</ref> |
|||
Yapılan deneyde az bir miktar [[dipeptid]] (%0,4 ten % 12,4’e kadar) ve az bir miktar [[tripeptid]] (%0.10) üretildi. Ancak yazarlar aynı zamanda şu notu eklediler: “aynı benzer koşullar altında dipeptitler hızlıca hidrolize edildi (suyla kesime uğradılar)”<ref>Huber, C. and Wächterhäuser, G., (1998). "Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life". Science 281: 670–672.</ref> |
|||
=== Enerji ve entropi === |
|||
Yaşam, moleküller kendilerini canlı madde olarak organize ettiklerinde [[entropi]] ya da düzensizlik kaybını gerektirir. Yaşamın ortaya çıkması ve karmaşıklığın artması, genel entropinin asla azalmayacağını belirten [[Termodinamiğin ikinci yasası|termodinamiğin ikinci yasasıyla]] çelişmez, çünkü canlı bir organizma başka yerlerde entropinin artması pahasına (örneğin ısı ve atık üretimi) bazı yerlerde (örneğin canlı vücudu) düzen yaratır.<ref name="AP-2018">{{cite book|title=Habitability of the Universe Before Earth: Life Before Earth|chapter=Life Before Earth|chapter-url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128119402000113|date=2018|pages=265–296|publisher=[[Academic Press]]|series=Astrobiology Exploring Life on Earth and Beyond|isbn=9780128119402|doi=10.1016/B978-0-12-811940-2.00011-3|last1=Sharov|first1=Alexei A.|last2=Gordon|first2=Richard|s2cid=117048600}}</ref><ref>{{cite journal|title=What is a Complex System?|pages=33–67|journal=European Journal of the Philosophy of Science|year=2013|volume=3|doi=10.1007/s13194-012-0056-8|last1=Ladyman|first1=J.|last2=Lambert|first2=J.|last3=Weisner|first3=K. B.|s2cid=18787276}}</ref><ref>{{cite journal|title=Entropy production as correlation between system and reservoir|issue=1|page=013013|journal=[[New Journal of Physics]]|year=2010|volume=12|doi=10.1088/1367-2630/12/1/013013|last1=Esposito|first1=M.|last2=Lindenberg|first2=Katja|author2-link=Katja Lindenberg|last3=Van den Broeck|first3=C.|arxiv=0908.1125|bibcode=2010NJPh...12a3013E|s2cid=26657293}}</ref> |
|||
[[Washington Üniversitesi]], Seattle'dan Zachary Adam<ref>Dartnell, Lewis "Life's a beach on planet Earth" in ''[[New Scientist]]'' [[12 January]] 2008</ref> şimdikinden çok daha yakında olan bir aydan kaynaklanan gelgitlerin [[uranyum]]un radyoaktif taneciklerinin ve diğer radyoaktif elementlerin o zaman var olan kıyılarda suların üst seviyelerinde yoğunlaşmasına neden olabileceğini, bunların buralarda yaşamı oluşturan yapı blokları üretmiş olabileceğini iddia etmektedir. Astrobiyoloji dergisinin cilt 7 sayfa 852'deki bilgisayar modellemesine göre, benzer radyoaktif maddelerin [[Gabon]]'da [[Oklo]] uranyum maden yatağında belirlendiği gibi benzer şekilde kendi kendini sürdüren nükleer reaksiyonlar gösterebilmektedir. |
|||
Bu tip radyoaktif sahil kumu, sudaki [[asetonitril]]den [[amino asit]] ve [[şeker]] gibi organik moleküller üretmeye yetecek enerji sağlamaktadır. Aynı zamanda radyoaktif [[monazit]], kum tanecikleri arasındaki ortama çözünür [[fosfat]] salarak onun biyolojik olarak "erişilebilir" kılar. Böylece amino asitler, şekerler ve çözünür fosfatlar eş zamanlı olarak bu teoriye göre üretilebilirler. Radyoaktif [[aktinit]]ler organik-metalik komplekslerin (karmaşıkların) içinde yer almış olabilir. Bu kompleksler yaşam süreçlerinin erken katalizörleri olmuş olabilir. |
|||
Dünya'nın ilk zamanlarında kimyasal reaksiyonlar için birden fazla enerji kaynağı mevcuttu. [[Jeotermal enerji|Jeotermal]] süreçlerden gelen ısı, kimya için standart bir enerji kaynağıdır. Diğer örnekler arasında güneş ışığı, şimşek,<ref name="Follmann20092">{{cite journal|title=Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life|date=November 2009|issue=11|pages=1265–1292|journal=[[Naturwissenschaften]]|volume=96|pmid=19760276|doi=10.1007/s00114-009-0602-1|last1=Follmann|first1=Hartmut|last2=Brownson|first2=Carol|bibcode=2009NW.....96.1265F|s2cid=23259886}}</ref> mikrometeorların<ref name="Bar-Nun Bar-Nun Bauer Sagan 1970">{{cite journal|title=Shock Synthesis of Amino Acids in Simulated Primitive Environments|date=24 April 1970|issue=3930|pages=470–473|journal=Science|volume=168|pmid=5436082|doi=10.1126/science.168.3930.470|last1=Bar-Nun|first1=A.|last2=Bar-Nun|first2=N.|last3=Bauer|first3=S. H.|last4=Sagan|first4=Carl|author4-link=Carl Sagan|bibcode=1970Sci...168..470B|s2cid=42467812}}</ref> atmosferik girişleri ve deniz ve okyanus dalgalarındaki kabarcıkların patlaması sayılabilir.<ref name="Anbar 1968">{{cite journal|title=Cavitation during Impact of Liquid Water on Water: Geochemical Implications|date=27 September 1968|issue=3848|pages=1343–1344|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=161|pmid=17831346|doi=10.1126/science.161.3848.1343|last=Anbar|first=Michael|bibcode=1968Sci...161.1343A}}</ref> Bu durum deneyler<ref name="Dharmarathne Grieser 2016">{{cite journal|title=Formation of Amino Acids on the Sonolysis of Aqueous Solutions Containing Acetic Acid, Methane, or Carbon Dioxide, in the Presence of Nitrogen Gas|date=7 January 2016|issue=2|pages=191–199|journal=[[The Journal of Physical Chemistry A]]|volume=120|pmid=26695890|doi=10.1021/acs.jpca.5b11858|last1=Dharmarathne|first1=Leena|last2=Grieser|first2=Franz|bibcode=2016JPCA..120..191D}}</ref><ref name="Patehebieke Zhao Wang Xu 2021">{{cite journal|title=Cavitation as a plausible driving force for the prebiotic formation of N9 purine nucleosides|issue=3|page=100375|journal=Cell Reports Physical Science|year=2021|volume=2|doi=10.1016/j.xcrp.2021.100375|last1=Patehebieke|first1=Yeersen|last2=Zhao|first2=Ze-Run|last3=Wang|first3=Su|last4=Xu|first4=Hao-Xing|last5=Chen|first5=Qian-Qian|last6=Wang|first6=Xiao|bibcode=2021CRPS....200375P|s2cid=233662126}}</ref> ve simülasyonlarla doğrulanmıştır.<ref name="Kalson Furman Zeiri 2017">{{cite journal|title=Cavitation-Induced Synthesis of Biogenic Molecules on Primordial Earth|date=11 September 2017|issue=9|pages=1041–1049|journal=[[ACS Central Science]]|volume=3|pmc=5620973|pmid=28979946|doi=10.1021/acscentsci.7b00325|last1=Kalson|first1=Natan-Haim|last2=Furman|first2=David|last3=Zeiri|first3=Yehuda|s2cid=21409351}}</ref> Demir-kükürt kimyasında olduğu gibi, elverişsiz reaksiyonlar son derece elverişli reaksiyonlar tarafından yönlendirilebilir. Örneğin bu, muhtemelen [[karbon fiksasyonu]] için önemliydi.{{efn|Reaksiyonlar şunlardır: |
|||
Aberdeen Üniversitesi'nden John Parnell, böylesi bir sürecin ıslak kayalık herhangi bir gezegenin ilk dönemlerinde yaşamın potasının bir parçasını oluşturabileceğini düşünmektedir; yeter ki radyoaktif mineralleri yüzeye çıkaran kıtasal [[levha hareketleri]] sistemini üretecek kadar büyük olsun bu gezegen. Dünyanın ilk oluşum dönemlerinde gezegenin küçük "levhacıktan" oluştuğu düşünüldüğü için bu durum bu süreçler için uygun bir ortam mevcuttu.{{Kaynak belirt}} |
|||
:FeS + H<sub>2</sub>S → FeS<sub>2</sub> + 2H<sup>+</sup> + 2e<sup>−</sup> |
|||
:FeS + H<sub>2</sub>S + CO<sub>2</sub> → FeS<sub>2</sub> + HCOOH}} Demir-sülfür kimyası yoluyla CO<sub>2</sub>'nin H<sub>2</sub>S ile reaksiyonu yoluyla karbon fiksasyonu elverişlidir ve nötr pH ve 100 °C'de gerçekleşir. Hidrotermal bacaların yakınında bol miktarda bulunan demir-kükürt yüzeyleri, az miktarda amino asit ve diğer biyomoleküllerin üretimini sağlayabilir.<ref name="Follmann20092" /> |
|||
=== Kemiosmoz === |
|||
{{Daha fazla|Kemiosmoz}} |
|||
{{Ayrıca bakınız|Homokiralite}} |
|||
[[Dosya:ATP-Synthase.svg|küçükresim| [[ATP sentaz]], oksidatif fosforilasyon yoluyla ATP sentezine güç sağlamak için kemiyozmotik proton gradyanını kullanır.]] |
|||
Kimyasal evrimdeki bazı süreçler [[homokiralite]]nin kaynağını oluşturduğu düşünülmelidir; örnek vermek gerekirse canlı organizmalarda tüm yapı blokları benzer özelliklere sahiptir: sol elli [[amino asit]]ler, sağ elli nükleik asit şekerleri [[riboz]] ve [[deoksiriboz]] ve kiral [[Fosfolipit#Fosfogliserit|fosfogliseritler]]. Kiral moleküller sentezlenebilir ancak bir kiral kaynak veya bir kiral katalist olmazsa iki [[enantiyomer]] eşit oranda oluşur. Buna [[rasemik karışım]] denir. Clark, homokiralitenin uzayda başlamış olabileceğini ileri sürmüştür, çünkü [[Murchison göktaşı]]ndaki amino asitler üzerinde yapılan araştırmalar, [[alanin|L-alaninin]] D formundan iki kat daha fazla ve [[glutamik asit|L-glutamik asidin]] de D formundan 3 kat daha sık bulunmuştur. Gezegenin oluşum döneminde etrafını saran halkanın içinde [[Polarizasyon|polarize ışığın]] bir enantiomeri yok edecek güce sahip olduğu öne sürülmektedir. Noyes<ref>Noyes, H. Pierre; Bonner, William A.; and Tomlin, J. A. (1977), "On the origin of biological chirality via natural beta-decay" (Origins of Life and Evolution of Biospheres, Volume 8, Number 1 / April, 1977)</ref> [[Beta bozunumu]]nun [[Rasemik karışım|rasemik bir karışımda]] D-[[lösin]]in parçaladığını ve dünyanın erken devrelerinde çokça bulunan [[carbon-14|<sup>14</sup>C]]’ün bunun nedeni olabileceğini gösterdi. Robert M. Hazen, değişik kiral kristal yüzeylerin makro moleküllere dönüşen kiral monomer birimlerinin olası yoğunlaşması ve bir araya gelmesi için kümeleşme ve sentez mekanları olabildiğini bildirmektedir.<ref>Hazen, Robert M (2005), "Genesis: the scientific quest for life's origin" (JosephHenry Books)</ref>. Bir kez oluştuktan sonra doğal seleksiyon kiralite lehine olacaktır.<ref>Clark, S. (1999), "Polarised starlight and the handedness of Life" (American Scientist 97, pp336–343)</ref> Şekerler sağ ellilik özelliği gösterirken amino asitler sol ellilik özelliği gösterdiğinden, göktaşlarında bulunan organik bileşiklerde yapılan çalışmalar kiralitenin abiyojenik sentezin bir karakteristiği olduğunu düşündürtmektedir.<ref>[http://www.astrobio.net/news/article1702.html http://www.astrobio.net/news/article1702.html] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080502040643/http://www.astrobio.net/news/article1702.html |tarih=2 Mayıs 2008 }} Astroscience Magazine] Accessed 26 April 2008</ref>. |
|||
1961 yılında [[Peter Mitchell]], bir hücrenin birincil enerji dönüşüm sistemi olarak [[Kemiosmoz|kemiosmozu]] önermiştir. Günümüzde canlı hücrelerde her yerde bulunan bu mekanizma, mikroorganizmalarda ve ökaryotların [[Mitokondri|mitokondrilerinde]] enerji dönüşümünü sağlayarak yaşamın erken dönemleri için olası bir aday haline gelmiştir.<ref>{{cite journal|url=|title=Were the first organisms heat engines? A new model for biogenesis and the early evolution of biological energy conversion|issue=2|pages=193–231|journal=[[Progress in Biophysics and Molecular Biology]]|year=1995|volume=63|pmid=7542789|doi=10.1016/0079-6107(95)00004-7|last=Muller|first=Anthonie W. J.}}</ref><ref>{{cite journal|title=Thermal energy and the origin of life|issue=2|pages=77–189|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|year=2006|volume=36|pmid=16642267|doi=10.1007/s11084-005-9003-4|last1=Muller|first1=Anthonie W. J.|first2=Dirk|last2=Schulze-Makuch|author-link2=Dirk Schulze-Makuch|bibcode=2006OLEB...36..177M|s2cid=22179552}}</ref> Mitokondri, kimyasal sentezler gibi hücresel süreçleri yürütmek için kullanılan hücrenin enerji para birimi olan [[adenozin trifosfat]] (ATP) üretir. ATP sentez mekanizması, [[ATP sentaz]] enziminin gömülü olduğu kapalı bir zarı içerir. Güçlü bir şekilde bağlanmış ATP'yi serbest bırakmak için gereken enerji, membran boyunca hareket eden [[Proton|protonlardan]] kaynaklanır.<ref name="Junge Nelson 2015">{{cite journal|title=ATP Synthase|date=2 June 2015|issue=1|pages=631–657|journal=[[Annual Review of Biochemistry]]|volume=84|pmid=25839341|doi=10.1146/annurev-biochem-060614-034124|last1=Junge|first1=Wolfgang|last2=Nelson|first2=Nathan}}</ref> Modern hücrelerde bu proton hareketleri, elektrokimyasal bir gradyanı koruyarak iyonların zar boyunca pompalanmasından kaynaklanır. İlk organizmalarda bu gradyan, [[Hidrotermal baca|hidrotermal bir menfezden]] gelen akış ile çevredeki deniz suyu arasındaki kimyasal bileşim farkından<ref name="Lane 2015">{{cite book|title=[[The Vital Question |The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?]]|pages=129–140|publisher=[[Profile Books]]|year=2015|isbn=978-1781250365|last=Lane|first=Nick|author-link=Nick Lane}}</ref> ya da belki de karasal bir kökene sahipse lipid membranları boyunca kemiosmotik enerjinin gelişmesine elverişli meteorik kinonlardan sağlanmış olabilir.<ref name=":0">{{cite journal|title=The Hot Spring Hypothesis for an Origin of Life|date=2020-04-01|issue=4|pages=429–452|journal=Astrobiology|volume=20|issn=1531-1074|pmc=7133448|pmid=31841362|doi=10.1089/ast.2019.2045|last1=Damer|first1=Bruce|last2=Deamer|first2=David|bibcode=2020AsBio..20..429D}}</ref> |
|||
[[Dosya:Chemiosmotic_coupling_mitochondrion.svg|orta|küçükresim| [[Mitokondri|Mitokondriyon]] membranlarında [[Kemiosmoz|kemiosmotik]] eşleşme]] |
|||
=== RNA dünyası === |
|||
==== Kendi kendine organize olma ve kopyalama ==== |
|||
{{Ana|RNA dünyası hipotezi}} |
|||
Kendi kendine organize olma ve kendini kopyalama özellikleri sıklıkla canlı sistemlerinin tanımlayıcı özelliği olarak olarak düşünülür; ancak uygun koşullarda benzer özellikleri gösteren birçok abiyotik (cansız) molekül örnekleri vardır. Mesela Martin ve Russel<ref>Martin, William; and Russel, Michael J (2003), "On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells |
|||
[[RNA dünyası hipotezi]], kendi kendini kopyalayan ve katalitik RNA'ya sahip ancak DNA ya da proteinlerin bulunmadığı erken bir Dünya'yı tanımlamaktadır.<ref>{{cite journal|url=|title=When Did Life Likely Emerge on Earth in an RNA-First Process?|date=2020|issue=2|journal=ChemSystemsChem|volume=2|doi=10.1002/syst.201900035|last1=Benner|first1=S. A.|last2=Bell|first2=E. A.|last3=Biondi|first3=E.|last4=Brasser|first4=R.|last5=Carell|first5=T.|last6=Kim|first6=H.-J.|last7=Mojzsis|first7=S. J.|last8=Omran|first8=A.|last9=Pasek|first9=M. A.|last10=Trail|first10=D.}}</ref> Birçok araştırmacı, RNA dünyasının şu anda hakim olan DNA temelli yaşamdan önce gelmiş olması gerektiği konusunda hemfikirdir.<ref name="RNA">{{cite journal|url=http://tuvalu.santafe.edu/~desmith/PDF_pubs/Copley_BOG.pdf|title=The origin of the RNA world: Co-evolution of genes and metabolism|access-date=8 June 2015|archive-date=5 September 2013|archive-url=https://web.archive.org/web/20130905070129/http://tuvalu.santafe.edu/~desmith/PDF_pubs/Copley_BOG.pdf|date=December 2007|issue=6|pages=430–443|journal=Bioorganic Chemistry|quote=The proposal that life on Earth arose from an RNA world is widely accepted.|ref=none|volume=35|pmid=17897696|doi=10.1016/j.bioorg.2007.08.001|last1=Copley|first1=Shelley D.|last2=Smith|first2=Eric|last3=Morowitz|first3=Harold J.|author-link3=Harold J. Morowitz|url-status=live}}</ref> Ancak, RNA temelli yaşam ilk var olan yaşam olmayabilir.<ref name="Robertson2012">{{cite journal|title=The origins of the RNA world|date=May 2012|issue=5|page=a003608|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3331698|pmid=20739415|doi=10.1101/cshperspect.a003608|last1=Robertson|first1=Michael P.|last2=Joyce|first2=Gerald F.|author-link2=Gerald Joyce}}</ref><ref name="Cech2012">{{cite journal|title=The RNA Worlds in Context|date=July 2012|issue=7|page=a006742|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3385955|pmid=21441585|doi=10.1101/cshperspect.a006742|last=Cech|first=Thomas R.|author-link=Thomas Cech}}</ref> Bir başka model de [[Charles Darwin|Darwin]]'in ıslanma ve kuruma döngülerine sahip "sıcak küçük göletini" yansıtmaktadır.<ref>{{cite journal|url=|title=Origin of the RNA world: The fate of nucleobases in warm little ponds|date=24 October 2017|issue=43|pages=11327–11332|journal=[[PNAS]]|volume=114|pmc=5664528|pmid=28973920|doi=10.1073/pnas.1710339114|last1=Pearce|first1=Ben K. D.|last2=Pudritz|first2=Ralph E.|last3=Semenov|first3=Dmitry A.|last4=Henning|first4=Thomas K.|arxiv=1710.00434|bibcode=2017PNAS..11411327P}}</ref> |
|||
" (Philosophiocal Transactions of the Royal Society, Volume 358, Number 1429/January 29, 2003)</ref> bulunduğu çevreden [[hücre zarı|hücre zarları]] ile fiziksel olarak kompartımanlaşmasının ve kendi içinde bulunan [[redox]] reaksiyonlarının (tepkimelerinin) kendi kendine organize olmasının canlı varlıkların en korunmuş nitelikleri olduğunu göstermekte ve dolayısıyla bu niteliklere sahip olan inorganik maddelerin yaşamın en yakın atası olduğunu tartışmaktadırlar. |
|||
RNA, translasyon sürecinin merkezinde yer alır. Küçük RNA'lar yaşam için gerekli tüm kimyasal grupları ve bilgi transferlerini katalize edebilir.<ref name="Cech2012">{{cite journal|title=The RNA Worlds in Context|date=July 2012|issue=7|page=a006742|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3385955|pmid=21441585|doi=10.1101/cshperspect.a006742|last=Cech|first=Thomas R.|author-link=Thomas Cech}}</ref><ref name="Yarus2011">{{cite journal|title=Getting Past the RNA World: The Initial Darwinian Ancestor|date=April 2011|issue=4|page=a003590|journal=Cold Spring Harbor Perspectives in Biology|volume=3|pmc=3062219|pmid=20719875|doi=10.1101/cshperspect.a003590|last=Yarus|first=Michael}}</ref> RNA modern organizmalarda genetik bilgiyi hem ifade eder hem de korur; ve RNA'nın kimyasal bileşenleri, bugünkünden çok farklı olan Dünya'nın ilk zamanlarına yakın koşullar altında kolayca sentezlenebilir. [[Ribozim|Ribozimin]] yapısı, merkezi bir RNA çekirdeği ve peptit bağı oluşumunu katalize eden [[Aktif bölge|aktif bölgenin]] 18 [[Ångström|Å]] yakınında hiçbir amino asit yan zinciri bulunmaması nedeniyle "dumanı tüten silah" olarak adlandırılmıştır.<ref name="Robertson2012">{{cite journal|title=The origins of the RNA world|date=May 2012|issue=5|page=a003608|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3331698|pmid=20739415|doi=10.1101/cshperspect.a003608|last1=Robertson|first1=Michael P.|last2=Joyce|first2=Gerald F.|author-link2=Gerald Joyce}}</ref><ref>{{harvnb|Voet|Voet|2004|p=29}}</ref><ref>{{cite journal|url=|title=Origin and evolution of the ribosome|date=9 June 2010|issue=9(a003483)|page=a003483|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=2|pmc=2926754|pmid=20534711|doi=10.1101/cshperspect.a003483|last1=Fox|first1=George.E.}}</ref> |
|||
=== Organik moleküllerden proto hücrelere (ata hücrelere) === |
|||
"Basit organik moleküller nasıl bir proto-hücre (ön hücre) oluşturabilir?" sorusu büyük oranda yanıtsızdır ancak birçok hipotez vardır. Bazıları ("önce [[gen]]ler diyenler) nükleik asitlerin erkenden ortaya çıktıklarını öne sürerken , diğerleri (önce [[metabolizma]] diyenler) biyokimyasal reaksiyon ve yolların evrimini başlangıç olarak ileri sürmektedir. Son zamanlarda her ikisini birleştiren hibrid modelleri öne çıkaran eğilimler söz konusudur. |
|||
RNA dünyası kavramı 1962 yılında [[Alexander Rich]] tarafından ortaya atılmış<ref>{{cite journal|title=The 'Strong' RNA World Hypothesis: Fifty Years Old|date=22 April 2013|issue=4|pages=391–403|journal=[[Astrobiology (journal) |Astrobiology]]|volume=13|pmid=23551238|doi=10.1089/ast.2012.0868|last1=Neveu|first1=Marc|last2=Kim|first2=Hyo-Joong|last3=Benner|first3=Steven A.|bibcode=2013AsBio..13..391N}}</ref> ve bu terim 1986 yılında [[Walter Gilbert]] tarafından kullanılmıştır.<ref name="Cech2012">{{cite journal|title=The RNA Worlds in Context|date=July 2012|issue=7|page=a006742|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3385955|pmid=21441585|doi=10.1101/cshperspect.a006742|last=Cech|first=Thomas R.|author-link=Thomas Cech}}</ref><ref>{{cite journal|url=|title=Origin of life: The RNA world|date=20 February 1986|issue=6055|page=618|journal=Nature|volume=319|doi=10.1038/319618a0|last=Gilbert|first=Walter|author-link=Walter Gilbert|bibcode=1986Natur.319..618G|s2cid=8026658}}</ref> [[Sitozin]] ve [[urasil]] nükleotitlerinin abiyotik sentezinin açıklanmasında başlangıçta zorluklar yaşanmıştır.<ref>{{cite journal|title=The origin of life on Earth|date=October 1994|issue=4|pages=76–83|journal=Scientific American|volume=271|pmid=7524147|doi=10.1038/scientificamerican1094-76|last=Orgel|first=Leslie E.|bibcode=1994SciAm.271d..76O}}</ref> Daha sonraki araştırmalar olası sentez yollarını göstermiştir; örneğin formamid, çeşitli karasal minerallerin varlığında ısıtıldığında dört [[Ribonükleotit|ribonükleotidin]] tamamını ve diğer biyolojik molekülleri üretmektedir.<ref name="Saladino2012">{{cite journal|url=https://art.torvergata.it/bitstream/2108/85168/1/PoLRev%202012.pdf|title=Formamide and the origin of life.|date=March 2012|display-authors=3|issue=1|pages=84–104|journal=[[Physics of Life Reviews]]|volume=9|pmid=22196896|doi=10.1016/j.plrev.2011.12.002|last1=Saladino|first1=Raffaele|last2=Crestini|first2=Claudia|last3=Pino|first3=Samanta|last4=Costanzo|first4=Giovanna|last5=Di Mauro|first5=Ernesto|bibcode=2012PhLRv...9...84S|hdl=2108/85168}}</ref><ref name="Saladino2012b">{{cite journal|title=From the one-carbon amide formamide to RNA all the steps are prebiotically possible|date=July 2012|display-authors=3|issue=7|pages=1451–1456|journal=[[Biochimie]]|volume=94|pmid=22738728|doi=10.1016/j.biochi.2012.02.018|last1=Saladino|first1=Raffaele|last2=Botta|first2=Giorgia|last3=Pino|first3=Samanta|last4=Costanzo|first4=Giovanna|last5=Di Mauro|first5=Ernesto|hdl=11573/515604}}</ref> |
|||
==== "Önce Genler" Modelleri: RNA dünya hipotezi ==== |
|||
[[Dosya:Etls-2019-0024c.01.png|orta|küçükresim| RNA dünyası hipotezi, yönlendirilmemiş polimerizasyonun ribozimlerin ortaya çıkmasına ve bunun da bir [[RNA'ya bağımlı RNA polimeraz|RNA replikazına]] yol açtığını ileri sürmektedir.]] |
|||
{{Ayrıca bakınız|RNA dünya hipotezi}} |
|||
[[RNA'ya bağımlı RNA polimeraz|RNA replikaz]], daha fazla RNA replikasyonu için hem kod hem de katalizör olarak işlev görebilir, yani [[Otokataliz|otokatalitik]] olabilir. [[Jack Szostak]], bazı katalitik RNA'ların daha küçük RNA dizilerini bir araya getirerek kendi kendini kopyalama potansiyeli yaratabildiğini göstermiştir. Birbirlerinin sentezini katalize eden iki ribozim içeren RNA replikasyon sistemleri, ürünün yaklaşık bir saatlik bir ikiye katlanma süresi göstermiş ve deneysel koşullar altında [[Doğal seçilim|doğal seçilime]] tabi olmuştur.<ref>{{cite journal|title=Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme|date=27 February 2009|issue=5918|pages=1229–1232|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=323|pmc=2652413|pmid=19131595|doi=10.1126/science.1167856|last1=Lincoln|first1=Tracey A.|last2=Joyce|first2=Gerald F.|bibcode=2009Sci...323.1229L}}</ref><ref name="Joyce2009">{{cite journal|title=Evolution in an RNA world|issue=Evolution: The Molecular Landscape|pages=17–23|journal=Cold Spring Harbor Perspectives in Biology|year=2009|volume=74|pmc=2891321|pmid=19667013|doi=10.1101/sqb.2009.74.004|last=Joyce|first=Gerald F.}}</ref><ref name="Robertson2012">{{cite journal|title=The origins of the RNA world|date=May 2012|issue=5|page=a003608|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3331698|pmid=20739415|doi=10.1101/cshperspect.a003608|last1=Robertson|first1=Michael P.|last2=Joyce|first2=Gerald F.|author-link2=Gerald Joyce}}</ref> Eğer Dünya'nın erken dönemlerinde bu tür koşullar mevcut olsaydı doğal seçilim bu tür otokatalitik setlerin çoğalmasını destekleyecek ve bunlara başka işlevler de eklenebilecekti.<ref>{{cite web|url=http://www.hhmi.org/research/origins-cellular-life|title=The Origins of Function in Biological Nucleic Acids, Proteins, and Membranes|access-date=16 June 2015|archive-date=14 July 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150714092225/http://www.hhmi.org/research/origins-cellular-life|date=5 February 2015|location=Chevy Chase, Maryland|publisher=[[Howard Hughes Medical Institute]]|last=Szostak|first=Jack W.|author-link=Jack W. Szostak|url-status=live}}</ref><ref name="Bernstein">{{cite journal|title=The Darwinian Dynamic|date=June 1983|display-authors=3|issue=2|pages=185–207|journal=[[The Quarterly Review of Biology]]|volume=58|doi=10.1086/413216|last1=Bernstein|first1=Harris|last2=Byerly|first2=Henry C.|last3=Hopf|first3=Frederick A.|last4=Michod|first4=Richard A.|last5=Vemulapalli|first5=G. Krishna|jstor=2828805|s2cid=83956410}}</ref><ref name="Michod 1999">{{harvnb|Michod|1999}}</ref> RNA'nın kendiliğinden bir araya gelmesi hidrotermal bacalarda kendiliğinden gerçekleşebilir.<ref>{{cite arXiv|eprint=1305.5581v1|class=q-bio.BM|first=Stan|last=Palasek|title=Primordial RNA Replication and Applications in PCR Technology|date=23 May 2013}}</ref><ref name="pmid16044244">{{cite journal|title=The RNA World on Ice: A New Scenario for the Emergence of RNA Information|date=August 2005|display-authors=3|issue=2|pages=264–273|journal=[[Journal of Molecular Evolution]]|volume=61|pmid=16044244|doi=10.1007/s00239-004-0362-7|last1=Vlassov|first1=Alexander V.|last2=Kazakov|first2=Sergei A.|last3=Johnston|first3=Brian H.|last4=Landweber|first4=Laura F.|bibcode=2005JMolE..61..264V|s2cid=21096886}}</ref><ref>{{cite journal|title=The emergence of the non-cellular phase of life on the fine-grained clayish particles of the early Earth's regolith|issue=2–3|pages=111–118|journal=[[BioSystems]]|year=1997|volume=42|pmid=9184757|doi=10.1016/S0303-2647(96)01699-1|last1=Nussinov|first1=Mark D.|last2=Otroshchenko|first2=Vladimir A.|last3=Santoli|first3=Salvatore}}</ref> İlk tRNA formu böyle bir çoğaltıcı molekül halinde bir araya gelmiş olabilir.<ref name="EL-20210302">{{cite journal|url=|title=tRNA sequences can assemble into a replicator|date=2 March 2021|journal=[[eLife]]|volume=10|pmc=7924937|pmid=33648631|doi=10.7554/eLife.63431|last1=Kühnlein|first1=Alexandra|last2=Lanzmich|first2=Simon A.|last3=Brun|first3=Dieter}}</ref> |
|||
Protein sentezinin olası öncülleri arasında kısa peptit kofaktörlerinin sentezi veya RNA'nın kendi kendini katalize eden duplikasyonu yer alır. Her ne kadar bazı roller proteinler tarafından devralınmış olsa da atasal ribozomun tamamen RNA'dan oluşması muhtemeldir. Bu konuda geriye kalan başlıca sorular arasında ribozomun evrimi için seçici gücün tanımlanması ve [[Genetik kod|genetik kodun]] nasıl ortaya çıktığının belirlenmesi yer almaktadır.<ref name="Noller2012">{{cite journal|title=Evolution of protein synthesis from an RNA world.|date=April 2012|issue=4|page=a003681|journal=[[Cold Spring Harbor Perspectives in Biology]]|volume=4|pmc=3312679|pmid=20610545|doi=10.1101/cshperspect.a003681|last=Noller|first=Harry F.|author-link=Harry F. Noller}}</ref> |
|||
[[RNA dünya hipotezi]], kendiliğinden oluşan göreceli kısa [[RNA]] moleküllerinin kendi kopyalanmalarını katalizleme yeteneğine sahip olmuş olabileceğini ileri sürmektedir. Bu oluşumun olasılığını tahmin etmek güçtür. Bu oluşum ile ilgili çeşitli teoriler öne sürülmüştür. İlk hücre membranları kendiliğinden, [[proteinoit]]lerden oluşmuş olabilir. Proteinoitler amino asit çözeltileri (solüsyonları) ısıtıldığında oluşan protein benzeri moleküllerdir, bunlar sulu çözeltide doğru konsantrasyonda bulunduklarında bunların kapalı zar (membran) kompartımanlarına benzer mikroküreler oluştururular. Diğer olasılıklar [[kil]]de veya [[pirit]] kayaların yüzeyinde meydana gelen kimyasal reaksiyon sistemlerini içermektedir. Dünyanın oluşumunda RNA'nın önemli bir ol oynadığını destekleyen unsurlar, |
|||
# Onun hem bilgi depolama hem de (bir [[ribozim]] olarak) kimyasal reaksiyon katalizleme yeteneği, |
|||
# Modern organizmalarda ([[DNA]] biçiminde) genetik bilginin ifadesi ve muhafazasında bir araç olarak sahip olduğu önemli roller; |
|||
# Dünyanın ilk oluşumundaki şartlara yakın şartlar altında onu oluşturan bileşiklerin (nükleotitlerin) kolayca kimyasal sentezinin olabilmesidir. |
|||
Diğerlerini kopyalayacak görece kısa RNA molekülleri laboratuvar ortamında üretilebilmiştir.<ref>W. K. Johnston, P. J. Unrau, M. S. Lawrence, M. E. Glasner and D. P. Bartel [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/292/5520/1319 http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/292/5520/1319] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20071001010311/http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/292/5520/1319 |tarih=1 Ekim 2007 }} RNA-Catalyzed RNA Polymerization: Accurate and General RNA-Templated Primer Extension], Science 292, 1319 (2001)</ref> |
|||
[[Eugene Koonin]], "biyolojik sistemlerin çekirdeğini oluşturan ve biyolojik evrimin görünürdeki ön koşulu olan kilit süreçler olan replikasyon ve translasyonun kökeni için şu anda ikna edici bir senaryo bulunmadığını" savunmuştur. RNA dünyası kavramı bu muammanın çözümü için en iyi şansı sunabilir ancak şu ana kadar etkin bir RNA replikazının veya çeviri sisteminin ortaya çıkışını yeterince açıklayamamaktadır."<ref name="pmc1892545">{{cite journal|title=The cosmological model of eternal inflation and the transition from chance to biological evolution in the history of life|date=31 May 2007|page=15|journal=[[Biology Direct]]|volume=2|pmc=1892545|pmid=17540027|doi=10.1186/1745-6150-2-15|last=Koonin|first=Eugene V.|author-link=Eugene Koonin}}</ref> |
|||
Araştırmacılar [[sitozin]] ve [[urasil]]den nükleotidlerin abiyojenik sentezinin çok zor olduğunu dikkati çekmişlerdir.<ref>L. Orgel, The origin of life on earth. Scientific American. 271 (4) p. 81, 1994.</ref> Sitozin 100 °C'de 19 günlük, donmuş suda ise 17.000 senelik bir yarı ömre sahiptir.<ref>Matthew Levy and Stanley L. Miller, ''The stability of the RNA bases: Implications for the origin of life'', Proceedings of the National Academy of Science USA 95, 7933–7938 (1998)</ref> Larralde ve arkadaşları "ribozun genelde kabul görmüş prebiyotik sentezi olan formoz reaksiyonu, herhangi bir seçicilik olmaksızın pek çok şeker tipi üretmektedir" demektedir.<ref>Larralde R, Robertson M P, Miller S L. Proc Natl Acad Sci USA. 1995;92:8158–8160.</ref> ve şu sonuca varmaktadırlar: "sonuçlar ilk genetik materyalin omurgasının riboz ve diğer şekerleri, dengesiz yapılarından dolayı, içermediğini düşündürmekteir." RNA'daki riboz ve fosforik asidin ester bağı hidrolize olmaya eğilimli olarak bilinmektedir.<ref>Lindahl T. Nature (London). 1993;362:709–715.</ref> |
|||
=== Filogeni ve LUCA === |
|||
Bu hipotezin biraz farklı bir biçimine göre, ilk kendi kendini üreten molekül [[Peptit Nükleik Asit|PNA]], [[TNA]] veya [[Gliserol Nükleik Asit|GNA]] gibi bir nükleik asit tipiydi, bu daha sonra RNA ile yer değiştirdi.<ref>Orgel, Leslie (Nov 2000). "A Simpler Nucleic Acid". Science 290 (5495): 1306–1307</ref><ref>Nelson, K.E., Levy, M., and Miller, S.L. [http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/8/3868 http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/8/3868] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080225181201/http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/97/8/3868 |tarih=25 Şubat 2008 }} Peptide nucleic acids rather than RNA may have been the first genetic molecule] (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 3868–3871.</ref> |
|||
{{Daha fazla|Son evrensel ortak ata}}[[Carl Woese]]'nin 1977'deki çalışmalarından başlayarak, [[genomik]] çalışmalar tüm modern yaşam formlarının [[Son evrensel ortak ata|son evrensel ortak atasını]] (LUCA) filogenetik yaşam ağacında [[Bakteri|bakteriler]] ile [[Arkea|arkealar]] ve [[Ökaryot|ökaryotlardan]] oluşan bir kladın arasına yerleştirmiştir. 4 Gya'nın üzerinde yaşamıştır.<ref>{{cite book|url=https://www.springer.com/life+sciences/microbiology/book/978-0-387-98771-2|title=The ''Archaea'' and the Deeply Branching and Phototrophic ''Bacteria''|archive-date=25 December 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20141225112809/http://www.springer.com/life+sciences/microbiology/book/978-0-387-98771-2|publisher=Springer|series=Bergey's Manual of Systematic Bacteriology|year=2001|isbn=978-0-387-21609-6|editor2-first=Richard W.|editor3-first=George M.|editor2-last=Castenholz|editor3-last=Garrity|editor1-last=Boone|editor1-first=David R.|url-status=live}}{{page needed|date=June 2014}}</ref><ref name="Woese Fox 1977">{{cite journal|url=|title=Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms.|issue=11|pages=5088–5090|journal=[[PNAS]]|year=1977|volume=7|pmc=432104|pmid=270744|doi=10.1073/pnas.74.11.5088|last1=Woese|first1=C. R.|last2=Fox|first2=G. E.|bibcode=1977PNAS...74.5088W}}</ref> Az sayıda çalışma LUCA'yı bakterilerin içine yerleştirmiş, arkealar ve ökaryotların evrimsel olarak Eubacteria'nın içinden türediğini öne sürmüştür;<ref>{{cite journal|title=The origin of a derived superkingdom: how a gram-positive bacterium crossed the desert to become an archaeon|page=16|journal=[[Biology Direct]]|year=2011|volume=6|pmc=3056875|pmid=21356104|doi=10.1186/1745-6150-6-16|last1=Valas|first1=R. E.|last2=Bourne|first2=P. E.}}</ref> [[Thomas Cavalier-Smith]] fenotipik olarak çeşitlilik gösteren bakteriyel filum [[Chloroflexota]]'nın LUCA'yı içerdiğini öne sürmüştür.<ref name="CS2">{{cite journal|title=Rooting the tree of life by transition analyses|page=19|journal=[[Biology Direct]]|year=2006|volume=1|pmc=1586193|pmid=16834776|doi=10.1186/1745-6150-1-19|last=Cavalier-Smith|first=Thomas|author-link=Thomas Cavalier-Smith}}</ref><gallery mode="packed" heights="200"> |
|||
Dosya:Phylogenetic tree of life LUCA.svg|Kökte [[Son evrensel ortak ata|son evrensel ortak atayı]] (LUCA) gösteren [[Filogenetik ağacı|filogenetik ağaç]]. Başlıca kladlar bir yanda [[Bakteri|bakteriler]], diğer yanda [[Arkea|arkealar]] ve [[Ökaryot|ökaryotlardır]]. |
|||
</gallery>2016 yılında, LUCA'da bulunması muhtemel 355 [[Gen|genden]] oluşan bir küme tanımlanmıştır. Bakteri ve arkealarden toplam 6,1 milyon prokaryotik gen dizilenmiş ve LUCA'da muhtemelen ortak olan 286.514 protein kümesi arasından 355 protein kümesi tanımlanmıştır. Sonuçlar, LUCA'nın [[Wood-Ljungdahl yolağı]] ile [[Anaerobik organizma|anaerobik]], azot ve karbon sabitleyici, termofilik olduğunu göstermektedir. [[Kofaktör (biyokimya)|Kofaktörleri]] [[hidrojen]], karbondioksit, [[demir]] ve [[Geçiş metali|geçiş metalleri]] açısından zengin bir ortama bağımlı olduğunu göstermektedir. Genetik materyali muhtemelen DNA idi ve 4 nükleotit genetik kod, [[mesajcı RNA]], [[taşıyıcı RNA]] ve kodu enzimler gibi proteinlere çevirmek için [[Ribozom|ribozomlar]] gerektiriyordu. LUCA muhtemelen jeokimyasal olarak aktif bir ortamda anaerobik bir [[hidrotermal baca]] ortamında yaşıyordu. Belli ki zaten karmaşık bir organizmaydı ve öncülleri olmalıydı; ilk canlı değildi.<ref name="Weiss 2016">{{cite journal|url=https://www.almendron.com/tribuna/wp-content/uploads/2019/10/the-physiology-and-habitat-of-the-last-universal-common-ancestor.pdf|title=The physiology and habitat of the last universal common ancestor|issue=9|page=16116|journal=[[Nature Microbiology]]|year=2016|volume=1|pmid=27562259|doi=10.1038/NMICROBIOL.2016.116|last1=Weiss|first1=M. C.|last2=Sousa|first2=F. L.|last3=Mrnjavac|first3=N.|last4=Neukirchen|first4=S.|last5=Roettger|first5=M.|last6=Nelson-Sathi|first6=S.|last7=Martin|first7=W.F.|s2cid=2997255}}</ref><ref name="Nature 2016">{{cite journal|title=Early life liked it hot|issue=7613|pages=468|journal=Nature|year=2016|volume=535|doi=10.1038/535468b|s2cid=49905802}}</ref> LUCA'nın fizyolojisi tartışmalıdır.<ref>{{cite journal|url=https://zenodo.org/record/895471|title=Is LUCA a thermophilic progenote?|date=2016-11-25|issue=12|language=en|page=16229|journal=Nature Microbiology|volume=1|issn=2058-5276|pmid=27886195|doi=10.1038/nmicrobiol.2016.229|last1=Gogarten|first1=Johann Peter|last2=Deamer|first2=David|author2-link=David W. Deamer|s2cid=205428194}}</ref><ref>{{cite journal|url=https://academic.oup.com/mbe/article/36/12/2737/5545984|title=The evolution of Reverse Gyrase suggests a non-hyperthermophilic Last Universal Common Ancestor|date=2019|issue=12|pages=2737–2747|journal=Molecular Biology and Evolution|volume=36|pmc=6878951|pmid=31504731|doi=10.1093/molbev/msz180|last1=Catchpole|first1=Ryan|last2=Forterre|first2=Patrick}}</ref><ref>{{cite journal|url=https://academic.oup.com/mbe/article/37/8/2332/5818498|title=A New Analysis of Archaea–Bacteria Domain Separation: Variable Phylogenetic Distance and the Tempo of Early Evolution|date=August 8, 2020|issue=8|pages=2332–2340|journal=Molecular Biology and Evolution|volume=37|pmc=7403611|pmid=32316034|doi=10.1093/molbev/msaa089|last1=Berkemer|first1=Sarah J.|last2=McGlynn|first2=Shawn E}}</ref><gallery mode="packed" heights="300"> |
|||
Dosya:LUCA systems and environment.svg|alt=|LUCA sistemleri ve çevresi |
|||
</gallery>Leslie Orgel, genetik kod için erken çeviri mekanizmasının [[Hata felaketi|hata felaketine]] açık olacağını savunmuştur. Ancak Geoffrey Hoffmann, "Orgel'in paradoksuna" karşı bu tür makinelerin istikrarlı bir şekilde çalışabileceğini göstermiştir.<ref>{{cite journal|title=On the origin of the genetic code and the stability of the translation apparatus|date=25 June 1974|issue=2|pages=349–362|journal=[[Journal of Molecular Biology]]|volume=86|pmid=4414916|doi=10.1016/0022-2836(74)90024-2|last=Hoffmann|first=Geoffrey W.|author-link=Geoffrey W. Hoffmann}}</ref><ref>{{cite journal|url=|title=The Maintenance of the Accuracy of Protein Synthesis and its Relevance to Ageing|date=April 1963|issue=4|pages=517–521|journal=[[PNAS]]|volume=49|pmc=299893|pmid=13940312|doi=10.1073/pnas.49.4.517|last=Orgel|first=Leslie E.|bibcode=1963PNAS...49..517O}}</ref><ref>{{cite journal|title=The Stochastic Theory of the Origin of the Genetic Code|date=October 1975|pages=123–144|journal=[[Annual Review of Physical Chemistry]]|volume=26|doi=10.1146/annurev.pc.26.100175.001011|last=Hoffmann|first=Geoffrey W.|bibcode=1975ARPC...26..123H}}</ref> |
|||
== Uygun jeolojik ortamlar == |
|||
==== "Önce Metabolizma" modelleri: Demir-kükürt kuramı ve diğerleri ==== |
|||
{{Daha fazla|Alternatif abiyogenez senaryoları}} |
|||
Birçok model bir "çıplak gen"in kendini kopyaladığı düşüncesini reddetmekte ve sonradan RNA kopyalamasının ortaya çıkışı için bir ortam sağlayabilecek ilkel bir metabolizmanın meydana gelmesi gerektiğini varsaymaktadır. |
|||
=== Derin deniz hidrotermal bacaları === |
|||
Bu düşüncenin ilk ortaya konuluşlarından birisi 1924'te [[Aleksandr Ivanovich Oparin]]'in, DNA yapısının keşfinin evveline dayanan, kendi kendini kopyalayan [[vezikül]] kavramıdır. 1980'lerde ve 1990'lardaki en son geliştirmeler ise [[Günter Wächtershäuser]]'in [[demir-kükürt kuramı]] ve [[Christian de Duve]]'ün [[tiyoester]]lere dayanan modelleridir. Genler olmaksızın bir metabolizmanın ortaya çıkışı konusunda daha soyut ve teorik iddialar 1980'lerin başında [[Freeman Dyson]] tarafından ortaya konan bir matematiksel model ve bu on yılın sonuna doğru tartışılan [[Stuart Kauffman]]'ın toplu [[otokatalitik küme]]ler kavramıdır. |
|||
{{Daha fazla|Hidrotermal baca}} |
|||
[[Dosya:Champagne_vent_white_smokers.jpg|küçükresim|[[Yeryüzündeki ilk yaşam|Bilinen en eski yaşam formları]], beyaz dumanlı [[hidrotermal baca]] çökeltilerinde bulunan varsayılan fosilleşmiş [[Mikroorganizma|mikroorganizmalardır]]. Bu canlılar 4,28 Gya (milyar yıl önce) kadar erken bir dönemde, okyanusların oluşumundan 4,41 Gya kadar kısa bir süre sonra ve [[Dünya'nın yaşı|Dünya'nın oluşumundan]] 4.54 Gya kadar kısa bir süre sonra yaşamış olabilirler.<ref name="NAT-20170301">{{cite journal|url=http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|title=Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates|access-date=2 March 2017|archive-date=8 September 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170908201821/http://eprints.whiterose.ac.uk/112179/|date=1 March 2017|display-authors=3|issue=7643|pages=60–64|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=543|pmid=28252057|doi=10.1038/nature21377|last1=Dodd|first1=Matthew S.|last2=Papineau|first2=Dominic|last3=Grenne|first3=Tor|last4=Slack|first4=John F.|last5=Rittner|first5=Martin|last6=Pirajno|first6=Franco|last7=O'Neil|first7=Jonathan|last8=Little|first8=Crispin T.S.|bibcode=2017Natur.543...60D|url-status=live}}</ref>]] |
|||
İlk mikrofosiller, metan, amonyak, karbondioksit ve hidrojen sülfür gibi mevcut yaşam için zehirli olan gazların bulunduğu sıcak bir dünyadan gelmiş olabilir.<ref>{{cite book|title=Secret Chambers: The Inside Story of Cells and Complex Life|page=298|publisher=Oxford University Press|year=2012|last=Brasier|first=M. D.}}</ref> [[Evrimsel hayat ağacı|Yaşam ağacının]] analizi, termofilik ve hipertermofilik bakteri ve arkeaları köke en yakın yere yerleştirerek yaşamın sıcak bir ortamda evrimleşmiş olabileceğini düşündürmektedir.<ref>Ward, Peter & [[Joseph Kirschvink|Kirschvink, Joe]], op cit, p. 42</ref> Derin deniz ya da alkali hidrotermal baca teorisi, yaşamın denizaltı hidrotermal bacalarında başladığını ileri sürmektedir.<ref name="Colín-García 2016">{{cite journal|url=http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/309-sitio/articulos/cuarta-epoca/6803/1620-6803-13-colin|title=Hydrothermal vents and prebiotic chemistry: a review|archive-date=18 August 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170818175803/http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/309-sitio/articulos/cuarta-epoca/6803/1620-6803-13-colin|display-authors=3|issue=3|pages=599–620|journal=Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana|year=2016|volume=68|doi=10.18268/BSGM2016v68n3a13|last1=Colín-García|first1=M.|last2=Heredia|first2=A.|last3=Cordero|first3=G.|last4=Camprubí|first4=A.|last5=Negrón-Mendoza|first5=A.|last6=Ortega-Gutiérrez|first6=F.|last7=Berald|first7=H.|last8=Ramos-Bernal|first8=S.|url-status=live}}</ref><ref name="hydrothermal vents NASA 2014">{{cite web|url=https://astrobiology.nasa.gov/articles/2014/6/24/hydrothermal-vents-could-explain-chemical-precursors-to-life/|title=Hydrothermal Vents Could Explain Chemical Precursors to Life|access-date=19 June 2015|archive-date=29 November 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20141129051724/http://astrobiology.nasa.gov/articles/2014/6/24/hydrothermal-vents-could-explain-chemical-precursors-to-life/|date=24 June 2014|website=NASA Astrobiology: Life in the Universe|publisher=NASA|last=Schirber|first=Michael|url-status=dead}}</ref> Martin ve Russell, "yaşamın, sülfit bakımından zengin hidrotermal sıvı ile Hadeen okyanus tabanının demir (II) içeren suları arasındaki redoks, pH ve sıcaklık gradyanında bir sızıntı bölgesi hidrotermal höyüğündeki yapılandırılmış demir monosülfit çökeltilerinde evrimleştiğini" öne sürmüşlerdir. Fosilleşmiş sızıntı bölgesi metal sülfür çökeltilerinde gözlemlenen doğal olarak ortaya çıkan üç boyutlu bölmeler, bu inorganik bölmelerin serbest yaşayan prokaryotlarda bulunan hücre duvarlarının ve zarlarının öncüleri olduğunu göstermektedir. FeS ve NiS'in hidrotermal sıvının bileşenleri olan karbonmonoksit ve metilsülfürden asetil-metilsülfür sentezini katalize etme konusundaki bilinen kabiliyeti, biyotik öncesi sentezlerin bu metal-sülfür duvarlı bölmelerin iç yüzeylerinde meydana geldiğini göstermektedir."<ref name="Martin2003">{{cite journal|title=On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells|date=29 January 2003|issue=1429|pages=59–83; discussion 83–85|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|volume=358|pmc=1693102|pmid=12594918|doi=10.1098/rstb.2002.1183|last1=Martin|first1=William|author-link1=William F. Martin|last2=Russell|first2=Michael J.}}</ref> |
|||
Bunlar, ultra-[[mafik]] [[Olivin|olivinin]] deniz suyuyla [[Serpantinit|serpantinleşmesi]] ve karbondioksit bakımından zengin okyanus suyuyla pH arayüzeyinin bir sonucu olarak hidrojen bakımından zengin sıvıların deniz tabanının altından çıktığı yerlerde oluşur. Bacalar, elektron vericilerin (moleküler hidrojen) elektron alıcılarla (karbondioksit) reaksiyona girdiği redoks reaksiyonlarından türetilen sürekli bir kimyasal enerji kaynağı oluşturur; bkz. [[demir-kükürt dünya teorisi]]. Bunlar [[Ekzotermik reaksiyon|ekzotermik reaksiyonlardır]].<ref name="Colín-García 2016">{{cite journal|url=http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/309-sitio/articulos/cuarta-epoca/6803/1620-6803-13-colin|title=Hydrothermal vents and prebiotic chemistry: a review|archive-date=18 August 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20170818175803/http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/index.php/component/content/article/309-sitio/articulos/cuarta-epoca/6803/1620-6803-13-colin|display-authors=3|issue=3|pages=599–620|journal=Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana|year=2016|volume=68|doi=10.18268/BSGM2016v68n3a13|last1=Colín-García|first1=M.|last2=Heredia|first2=A.|last3=Cordero|first3=G.|last4=Camprubí|first4=A.|last5=Negrón-Mendoza|first5=A.|last6=Ortega-Gutiérrez|first6=F.|last7=Berald|first7=H.|last8=Ramos-Bernal|first8=S.|url-status=live}}</ref> |
|||
Ne var ki, Günter Wächtershäuser tarafından ileri sürülen, indirgeyici [[Krebs döngüsü|sitrik asit döngüsü]] gibi kapalı bir metabolik döngününün kendiliğinden oluşabileceği iddiası kanıtlanamamış durumdadır. Son yirmi yıldır yaşamın kökeni konusundaki çalışmalara liderlik etmiş [[Leslie Orgel]]'e göre bu iddianın kanıtsız kalacağını düşünmek için yeterli gerekçe var. "Kendi kendini Organize eden Biyokimyasal Çevrimler" başlıklı bir makalede <ref>''PNAS, vol. 97, no. 23, November 7 2000, p12503–12507''</ref> Orgel şu cümle ile kendi iddiasının açıklamasını özetlemektedir: "Hâlen indirgeyici sitrik asit döngüsü gibi çok adımlı bir döngünün FeS/FeS2'in veya benzer başka bir mineralin yüzeyinde kendi kendini organize etmesini beklemek için bir neden yoktur." Yaşamın başlangıcında başka tip bir metabolik yolun takip edilmiş olması muhtemeldir. Mesela, indirgeyici bir sitrik asit döngüsü yerine (bugün doğada karbon dioksit sabitlemesinin dört yönteminden biri olan) "açık" [[asetil CoA]] yolu, bir metal sülfür yüzey üzerinde kendi kendine organize olma fikriyle daha uyumlu olacaktır. Bu seçeneğin anahtar enzimi olan karbon monoksit dehidrojenaz/asetil KoA sentaz, reaksiyon merkezlerindeki karışık nikel-demir-kükürt öbekleri bulundurur ve tek bir adımda (asetil-tiyol'ün modern bir biçimi olarak kabul edilebilecek olan) asetil KoA'nın oluşumunu katalizler. |
|||
[[Dosya:Leaky_membrane_cell_powered_by_external_proton_gradient.svg|küçükresim| Derin deniz hidrotermal bacasının yakınındaki harici proton gradyanı ile çalışan ilk hücre. Membran (veya içindeki pasif iyon kanalları) protonlara karşı geçirgen olduğu sürece, mekanizma iyon pompaları olmadan da çalışabilir.<ref name="Lane 2015">{{cite book|title=[[The Vital Question |The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?]]|pages=129–140|publisher=[[Profile Books]]|year=2015|isbn=978-1781250365|last=Lane|first=Nick|author-link=Nick Lane}}</ref>]] |
|||
Russell, alkali bacaların abiyogenez için ideal olan abiyojenik bir [[Elektrokimyasal gradyan|proton itici kuvvet]] [[Kemiosmoz|kemiosmotik]] gradyanı yarattığını göstermiştir.<ref name="Martin2003">{{cite journal|title=On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells|date=29 January 2003|issue=1429|pages=59–83; discussion 83–85|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|volume=358|pmc=1693102|pmid=12594918|doi=10.1098/rstb.2002.1183|last1=Martin|first1=William|author-link1=William F. Martin|last2=Russell|first2=Michael J.}}</ref> [[Mackinawite]] gibi demir-sülfür minerallerinden oluşan mikroskobik bölmeleri "organik molekülleri yoğunlaştırmak için doğal bir araç sağlar" ve bu mineral hücrelere [[Günter Wächtershäuser]] tarafından öngörülen katalitik özellikleri kazandırır.<ref name="Lane 2009">{{harvnb|Lane|2009}}</ref> İyonların membran boyunca bu hareketi iki faktörün kombinasyonuna bağlıdır: |
|||
# Konsantrasyon gradyanının neden olduğu [[difüzyon]] kuvveti - iyonlar dahil tüm partiküller yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru yayılma eğilimindedir. |
|||
==== Kabarcık teorisi ==== |
|||
# Elektriksel potansiyel gradyanının neden olduğu elektrostatik kuvvet - protonlar H+ gibi [[Katyon|katyonlar]] elektriksel potansiyelden aşağı doğru, [[Anyon|anyonlar]] ise ters yönde yayılma eğilimindedir. |
|||
Sahilde sonlanan dalgalar kabarcıklardan oluşan kırılgan bir köpük oluşturur. Okyanus boyunca esen rüzgârların sahilde biriken ağaç dal parçaları gibi nesneleri kıyıya doğru sürükleme özellikleri vardır. Organik moleküllerin benzer şekilde sahillerde birikmesi olasıdır. Sığ kıyı suları, ayrıca daha sonra [[buharlaşma]] yoluyla molekülleri daha da yoğunlaştırabilecek şekilde ılıktır. Başlıca sudan oluşan kabarcıklar kolayca patlamasına karşın, [[amfifil]] bulunduran sudada oluşan kabarcıklar çok daha dayanıklıdır, önemli denemeleri gerçekleştirmek için daha fazla zamana sahiptir. |
|||
Bu iki gradyan birlikte ele alındığında, abiyojenik sentez için enerji sağlayan bir [[elektrokimyasal gradyan]] olarak ifade edilebilir. Proton hareket kuvveti, bir membran boyunca proton ve voltaj gradyanlarının (proton konsantrasyonu ve elektrik potansiyelindeki farklılıklar) bir kombinasyonu olarak depolanan potansiyel enerjinin ölçüsü olarak tanımlanabilir.<ref name="Lane 2015">{{cite book|title=[[The Vital Question |The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?]]|pages=129–140|publisher=[[Profile Books]]|year=2015|isbn=978-1781250365|last=Lane|first=Nick|author-link=Nick Lane}}</ref> |
|||
Amfifililer, [[hidrofobik]] bir molekülün bir veya her iki ucunda [[hidrofilik]] bir başı olan yağlı bileşklerdir. Bazı amfifiler suda kendiliğinden zarlar oluşturmaya eğilimlidir. Küre şeklinde kapalı bir zar su içerir ve günümüzdeki hücre zarının hipotetik olarak öncüsüdür. Eğer bir protein gelip ana kabarcığın bütünlüğünü artırıyorsa, bu durum o kabarcığa bir üstünlük sağlamakta ve [[doğal seçilim]]in bekleme listesinde o en üst sıraya yerleştirilmiş olur. Kabarcıkların patlaması sonucunda deneyin sonuçlarını çevrelerine saçmaları ilkel bir üreme olarak düşünülebilir. Ortama yeterince doğru eleman dağıtıldığında ilk [[prokaryot]], [[ökaryot]] ve çok hücreli organizmalar yaşamaya başlamış olabilir.<ref>''"The Cell: Evolution of the First Organism"'' by Joseph Panno</ref> |
|||
Derin okyanus hidrotermal bacalarındaki mineral parçacıklarının yüzeyleri enzimlerinkine benzer katalitik özelliklere sahiptir ve uygulanan bir voltajla veya H<sub>2</sub> veya H<sub>2</sub>S ile reaksiyona girerek sudaki çözünmüş CO<sub>2</sub>'den [[metanol]] (CH<sub>3</sub>OH) ve [[Formik asit|formik]], [[Asetik asit|asetik]] ve [[Pirüvik asit|pirüvik asitler]] gibi basit organik moleküller oluşturabilir.<ref name="organics">{{cite press release|last=Usher|first=Oli|date=27 April 2015|title=Chemistry of seabed's hot vents could explain emergence of life|url=https://www.ucl.ac.uk/silva/mathematical-physical-sciences/maps-news-publication/maps1526|publisher=[[University College London]]|access-date=19 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150620012231/https://www.ucl.ac.uk/silva/mathematical-physical-sciences/maps-news-publication/maps1526|archive-date=20 June 2015|url-status=dead}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2015/cc/c5cc02078f|title=Bio-inspired CO2 conversion by iron sulfide catalysts under sustainable conditions|access-date=2015-06-19|archive-date=20 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150620003943/http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2015/cc/c5cc02078f|date=May 2015|display-authors=3|issue=35|pages=7501–7504|journal=[[Chemical Communications]]|volume=51|pmid=25835242|doi=10.1039/C5CC02078F|last1=Roldan|first1=Alberto|last2=Hollingsworth|first2=Nathan|last3=Roffey|first3=Anna|last4=Islam|first4=Husn-Ubayda|last5=Goodall|first5=Josephine B. M.|last6=Catlow|first6=C. Richard A.|author6-link=Richard Catlow|last7=Darr|first7=Jawwad A.|last8=Bras|first8=Wim|last9=Sankar|first9=Gopinathan|last10=Holt|first10=Katherine B.|last11=Hogarth|first11=Graeme|last12=de Leeuw|first12=Nora Henriette|url-status=live}}</ref> |
|||
Benzer şekilde, [[mikro küre]] olarak adlandırılan protein benzeri moleküllerden oluşturulan kabarcıklar, doğru şartlar altında kendiliklerinden oluşacaktır. Ancak hücre zarları muhtemelen amino asit bileşiklerinin öncülleri değildir, çünkü hücre zarları başlıca lipitlerden oluşur. (Abiyogenez ile ilişkili zar küre tipleri için bakınız [[protobiont]]lar, [[misel]], [[koaservat]].) |
|||
Martin tarafından 2016 yılında rapor edilen araştırma, yaşamın hidrotermal bacalarda ortaya çıktığı,<ref>{{cite journal|title=Submarine hydrothermal vents and associated gradient environments as sites for the origin and evolution of life|issue=4|pages=327–345|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|year=1985|volume=15|doi=10.1007/bf01808177|last1=Baross|first1=J. A.|last2=Hoffman|first2=S. E.|bibcode=1985OrLi...15..327B|s2cid=4613918}}</ref><ref>{{cite journal|title=The emergence of life from iron monosulphide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front|issue=3|pages=377–402|journal=[[Journal of the Geological Society]]|year=1997|volume=154|pmid=11541234|doi=10.1144/gsjgs.154.3.0377|last1=Russell|first1=M. J.|last2=Hall|first2=A. J.|bibcode=1997JGSoc.154..377R|s2cid=24792282}}</ref> termodinamik dengesizlikteki kaya-su etkileşimleri tarafından yönlendirilen yerkabuğundaki spontane kimyanın yaşamın kökenini desteklediği ve arkea ve bakterilerin kurucu soylarının, enerji metabolizmasında terminal alıcı olarak CO<sub>2</sub> kullanan H<sub>2</sub>'ye bağımlı [[Ototrof|ototroflar]] olduğu tezini desteklemektedir.<ref>{{cite journal|title=The energetics of organic synthesis inside and outside the cell|issue=1622|page=20120255|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|year=2013|volume=368|pmc=3685458|pmid=23754809|doi=10.1098/rstb.2012.0255|last1=Amend|first1=J. P.|last2=LaRowe|first2=D. E.|last3=McCollom|first3=T. M.|last4=Shock|first4=E. L.}}</ref><ref>{{cite journal|title=Geomicrobiology and microbial geochemistry:principles of geobiochemistry|pages=389–394|journal=[[Elements (journal) |Elements]]|year=2015|volume=11|doi=10.2113/gselements.11.6.395|last1=Shock|first1=E. L.|last2=Boyd|first2=E. S.}}</ref><ref>{{cite journal|title=On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent|issue=1486|pages=1887–1925|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society B]]|year=2007|volume=362|pmc=2442388|pmid=17255002|doi=10.1098/rstb.2006.1881|last1=Martin|first1=W.|last2=Russell|first2=M. J.}}</ref> Martin, bu kanıtlara dayanarak, LUCA'nın "hayatta kalmak için havalandırmanın jeotermal enerjisine büyük ölçüde bağımlı olabileceğini" öne sürmektedir.<ref name="Weiss Sousa 2016">{{cite journal|url=http://complexityexplorer.s3.amazonaws.com/supplemental_materials/3.6+Early+Metabolisms/Weiss_et_al_Nat_Microbiol_2016.pdf<!--NOT redundant to DOI-->|title=The physiology and habitat of the last universal common ancestor|date=2016-07-25|issue=9|page=16116|journal=[[Nature Microbiology]]|volume=1|pmid=27562259|doi=10.1038/nmicrobiol.2016.116|last1=Weiss|first1=Madeline C.|last2=Sousa|first2=Filipa L.|last3=Mrnjavac|first3=Natalia|last4=Neukirchen|first4=Sinje|last5=Roettger|first5=Mayo|last6=Nelson-Sathi|first6=Shijulal|last7=Martin|first7=William F.|author7-link=William F. Martin|s2cid=2997255}}</ref> Derin deniz hidrotermal bacalarındaki gözeneklerin, biyokimyasal reaksiyonları teşvik eden membrana bağlı bölmeler tarafından işgal edildiği öne sürülmektedir.<ref>{{cite journal|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867412014389|title=The Origin of Membrane Bioenergetics|date=2012-12-21|issue=7|language=en|pages=1406–1416|journal=Cell|volume=151|issn=0092-8674|pmid=23260134|doi=10.1016/j.cell.2012.11.050|last1=Lane|first1=Nick|last2=Martin|first2=William F.|s2cid=15028935}}</ref><ref>{{cite journal|url=|title=Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems|date=2007-05-29|issue=22|language=en|pages=9346–9351|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=104|issn=0027-8424|pmc=1890497|pmid=17494767|doi=10.1073/pnas.0609592104|last1=Baaske|first1=Philipp|last2=Weinert|first2=Franz M.|last3=Duhr|first3=Stefan|last4=Lemke|first4=Kono H.|last5=Russell|first5=Michael J.|last6=Braun|first6=Dieter}}</ref> |
|||
Fernando ve Rowe tarafından geliştirilen son bir model<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.cogs.susx.ac.uk/users/ctf20/dphil_2005/publications.htm | başlık = www.cogs.susx.ac.uk/users/ctf20/dphil_2005/publications.htm<!--INSERT TITLE--> | erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20070517201802/http://www.cogs.susx.ac.uk/users/ctf20/dphil_2005/publications.htm | arşivtarihi = 17 Mayıs 2007 | ölüurl =evet}}</ref> enzimatik olmayan otokatalitik metabolizmaların proto-hücrelerin içine alınmasının, daha evvelki modellerin metabolizmasına has yan reaksiyon sorununun önünü almak için bir çözüm olmuş olabileceğini önermektedir. |
|||
== |
=== Kaplıcalar === |
||
Mulkidjanian ve ortak yazarlar, deniz ortamlarının hücrelerde evrensel olarak bulunan iyonik dengeyi ve bileşimi veya özellikle yüksek K<sup>+</sup>/Na<sup>+</sup> oranı, Mn<sup>2+</sup>, Zn<sup>2+</sup> ve fosfat konsantrasyonları açısından temel proteinler ve ribozimler için gerekli iyonları sağlamadığını düşünüyor. Dünya'da ihtiyaç duyulan koşulları taklit eden tek ortamın [[Kamçatka Yarımadası|Kamçatka]]'dakine benzer sıcak su kaynakları olduğunu savunuyorlar.<ref name=":1">{{cite journal|url=|title=Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields|date=2012-04-03|issue=14|pages=E821-30|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=109|pmc=3325685|pmid=22331915|doi=10.1073/pnas.1117774109|last1=Mulkidjanian|first1=Armen Y.|last2=Bychkov|first2=Andrew Yu.|last3=Dibrova|first3=Daria V.|last4=Galperin|first4=Michael Y.|last5=Koonin|first5=Eugene V.|bibcode=2012PNAS..109E.821M}}</ref> Anoksik bir atmosfer altındaki bu ortamlardaki maden yatakları uygun pH değerine sahip olacak (oksijenli bir atmosferdeki mevcut havuzlar ise olmayacaktır), zararlı ultraviyole radyasyonu emen fotokatalitik sülfit minerallerinin çökeltilerini içerecek, substrat çözeltilerini hem hidrotermal ortamdaki kimyasal reaksiyonlar hem de bacalardan bitişik havuzlara taşınma sırasında biyomoleküllerin oluşumunu teşvik edecek [[Ultraviyole|UV ışığına]] maruz kalma yoluyla oluşturulan biyopolimerlerin kendiliğinden oluşumuna uygun konsantrasyonlara yoğunlaştıran ıslak-kuru döngülere sahip olacaktır.<ref>{{cite journal|url=|title=Simple prebiotic synthesis of high diversity dynamic combinatorial polyester libraries|date=31 May 2018|display-authors=3|issue=1|journal=[[Communications Chemistry]]|volume=1|doi=10.1038/s42004-018-0031-1|last1=Chandru|first1=Kuhan|last2=Guttenberg|first2=Nicholas|last3=Giri|first3=Chaitanya|last4=Hongo|first4=Yayoi|last5=Butch|first5=Christopher|last6=Mamajanov|first6=Irena|last7=Cleaves|first7=H. James}}</ref><ref>{{cite journal|title=Ester-Mediated Amide Bond Formation Driven by Wet–Dry Cycles: A Possible Path to Polypeptides on the Prebiotic Earth|date=17 August 2015|display-authors=3|issue=34|pages=9871–9875|journal=Angewandte Chemie International Edition in English|volume=54|pmc=4678426|pmid=26201989|doi=10.1002/anie.201503792|last1=Forsythe|first1=Jay G.|last2=Yu|first2=Sheng-Sheng|last3=Mamajanov|first3=Irena|last4=Grover|first4=Martha A|author-link4=Martha Grover|last5=Krishnamurthy|first5=Ramanarayanan|last6=Fernández|first6=Facundo M.|last7=Hud|first7=Nicholas V.}}</ref><ref>{{cite journal|title=Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism|date=March 16, 2015|issue=4|pages=301–307|journal=Nature Chemistry|volume=7|issn=1755-4330|pmc=4568310|pmid=25803468|doi=10.1038/nchem.2202|last1=Patel|first1=Bhavesh H.|last2=Percivalle|first2=Claudia|last3=Ritson|first3=Dougal J.|last4=Duffy|first4=Colm. D.|last5=Sutherland|first5=John D.|bibcode=2015NatCh...7..301P}}</ref> Varsayılan biyotik öncesi ortamlar, LUCA'nın özelliklerini açıklamaya yardımcı olan ek bileşenlerle birlikte hidrotermal bacalara benzer.<ref name=":1" /><ref name=":0">{{cite journal|title=The Hot Spring Hypothesis for an Origin of Life|date=2020-04-01|issue=4|pages=429–452|journal=Astrobiology|volume=20|issn=1531-1074|pmc=7133448|pmid=31841362|doi=10.1089/ast.2019.2045|last1=Damer|first1=Bruce|last2=Deamer|first2=David|bibcode=2020AsBio..20..429D}}</ref> |
|||
=== Otokataliz === |
|||
[[İngiltere|İngiliz]] [[Etoloji|etolog]] [[Richard Dawkins]] 2004'te yayınlanan ''[[Ataların Hikayesi]]'' isimli kitabında yaşamın kökeni için olası bir açıklama olarak oto katalizleme hakkında yazdı. Otokatalistler kendilerinin oluşumunu katalizleyen maddelerdir ve dolayısıyla basit bir molekül koplayıcısı olma özelliğine sahiptirler. Kitabında Dawkins, Kaliforniya'da [[Scripps Araştırma Enstitüsü]]nde [[Julius Rebek]] ve meslektaşları tarafından yapılan, otokatalist [[amino adenozin triasit ester]] (AATE) ile [[amino adenozin]] ve [[pentaflorofenil ester]]i birleştirdiği deneylere değinir. Deneydeki bir sistem kendi sentezlerini katalizleyen AATE'nin türevlerini içermekteydi. Bu deney, otokatalistlerin kalıtsallık göstererek bir topluluk içinde birbirleriyle rekabet edebilecekleri olasılığını göstermiş oldu; bu sistem [[doğal seçim]]in ilkel bir biçimi olarak yorumlanabilir. |
|||
LUCA'ya ait olduğu düşünülen proteinlerin filogenomik ve jeokimyasal analizi, hücre içi sıvısının iyonik bileşiminin sıcak su kaynaklarında aynı olduğunu göstermektedir. LUCA muhtemelen büyümesi için sentezlenmiş organik maddeye bağımlıydı.<ref name=":1">{{cite journal|url=|title=Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields|date=2012-04-03|issue=14|pages=E821-30|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=109|pmc=3325685|pmid=22331915|doi=10.1073/pnas.1117774109|last1=Mulkidjanian|first1=Armen Y.|last2=Bychkov|first2=Andrew Yu.|last3=Dibrova|first3=Daria V.|last4=Galperin|first4=Michael Y.|last5=Koonin|first5=Eugene V.|bibcode=2012PNAS..109E.821M}}</ref> Deneyler, RNA benzeri polimerlerin çoklu ıslak-kuru döngülerde ve UV ışığına maruz bırakılarak sentezlenebileceğini göstermektedir. Bu polimerler yoğunlaşma sonrasında veziküller içinde kapsüllenmiş hale gelmiştir ki bu durum iyonik çözünen maddelerin yüksek konsantrasyonları nedeniyle tuzlu su koşullarında gerçekleşmez.<ref>{{cite journal|url=|title=Where Did Life Begin? Testing Ideas in Prebiotic Analogue Conditions|date=10 February 2021|issue=2|page=134|journal=Life|volume=11|pmc=7916457|pmid=33578711|doi=10.3390/life11020134|last=Deamer|first=David|author-link=David W. Deamer|bibcode=2021Life...11..134D}}</ref> Kaplıcalarda biyomoleküllerin potansiyel kaynağı gezegenler arası toz parçacıkları, dünya dışı mermiler ya da atmosferik veya jeokimyasal sentezlerle taşınmasıdır. Kaplıca alanları Hadeen döneminde volkanik kara kütlelerinde bol miktarda bulunmuş olabilir.<ref name=":0">{{cite journal|title=The Hot Spring Hypothesis for an Origin of Life|date=2020-04-01|issue=4|pages=429–452|journal=Astrobiology|volume=20|issn=1531-1074|pmc=7133448|pmid=31841362|doi=10.1089/ast.2019.2045|last1=Damer|first1=Bruce|last2=Deamer|first2=David|bibcode=2020AsBio..20..429D}}</ref> |
|||
=== Kil teorisi === |
|||
[[Glasgow Üniversitesi]]'nden Dr [[A.Graham Cairns-Smith]] 1985’te [[kil]]e dayanarak yaşamın kökenini açıklayan bir model ortaya koydu ve [[Richard Dawkins]] de dahil olmak üzere başka birçok bilim insanı tarafından akla yatkın bir açıklama olarak kabul edildi. |
|||
=== Kil === |
|||
'''Kil Teorisi''' karmaşık organik moleküllerin daha önceden var olan, inorganik bir kopyalama tabanı –çözelti içinde silikat kristalleri- üzerinden aşamalı olarak geliştiğini öne sürmektedir. Farklı tip kil kristal yüzeyleri organik moleküllere farklı seçici baskılar uygulayarak onların karmaşıklaşmasını sağlamış olabilir, belli bir aşamadan sonra bu moleküllerin kendilerin kopyalama yeteneği silikat “çıkış noktalarından” bağımsız olarak devam edebilir hale gelmiş olabilir. |
|||
Kil hipotezi 1985 yılında [[Graham Cairns-Smith]] tarafından önerilmiştir.<ref>{{cite book|title=Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life|date=2 September 1982|publication-place=Cambridge|publisher=[[Cambridge University Press]]|isbn=0-521-23312-7|oclc=7875600|last=Cairns-Smith|first=Graham|author-link=Graham Cairns-Smith}}</ref><ref>{{harvnb|Dawkins|1996|pp=148–161}}</ref> Bu hipoteze göre karmaşık organik moleküller, sulu bir çözelti ile temas halindeki silikat kristallerinin önceden var olan, organik olmayan çoğalma yüzeylerinde kademeli olarak ortaya çıkmıştır. [[Kil minerali]] [[Montmorillonit|montmorillonitin]], [[nükleotit]] monomerlerinden sulu çözeltide [[RNA]] [[Polimerizasyon|polimerizasyonunu]] ve lipitlerden membran oluşumunu [[Kataliz|katalize]] ettiği gösterilmiştir.<ref>{{cite journal|title=One-Step, Regioselective Synthesis of up to 50-mers of RNA Oligomers by Montmorillonite Catalysis|date=12 July 2006|issue=27|pages=8914–8919|journal=[[Journal of the American Chemical Society]]|volume=128|pmid=16819887|doi=10.1021/ja061782k|last1=Huang|first1=Wenhua|last2=Ferris|first2=James P.}}</ref><ref name="Subramaniam Wan Gopinath Stone 2011">{{cite journal|url=|title=Semi-permeable vesicles composed of natural clay|issue=6|pages=2600–2612|journal=[[Soft Matter (dergi) |Soft Matter]]|year=2011|volume=7|doi=10.1039/c0sm01354d|last1=Subramaniam|first1=Anand Bala|last2=Wan|first2=Jiandi|last3=Gopinath|first3=Arvind|last4=Stone|first4=Howard A.|arxiv=1011.4711|bibcode=2011SMat....7.2600S|s2cid=52253528}}</ref> 1998 yılında Hyman Hartman, "ilk organizmaların [[Karbondioksit|karbondioksiti]] [[oksalik asit]] ve diğer [[Dikarboksilik asit|dikarboksilik asitlere]] bağlayan, kendi kendini kopyalayan demir açısından zengin killer olduğunu" öne sürmüştür. Bu çoğalan killer sistemi ve onların metabolik [[Fenotip|fenotipi]] daha sonra [[Azot bağlanması|azotu bağlama]] yeteneği kazanarak [[Kaplıca|kaplıcanın]] [[sülfür]] bakımından zengin bölgesine doğru evrimleşmiştir. Son olarak [[fosfat]], nükleotitlerin ve fosfolipitlerin sentezine izin veren gelişen sisteme dahil edildi."<ref>{{cite journal|title=Photosynthesis and the Origin of Life|date=1998|issue=4–6|pages=515–521|journal=[[Origins of Life and Evolution of Biospheres]]|volume=28|pmid=11536891|doi=10.1023/A:1006548904157|last=Hartman|first=Hyman|bibcode=1998OLEB...28..515H|s2cid=2464}}</ref>{{Ana|Demir-kükürt dünya teorisi}} |
|||
1980'lerde [[Günter Wächtershäuser]] ve [[Karl Popper]], biyotik öncesi kimyasal yolların evrimi için [[Demir-kükürt dünya teorisi|demir-kükürt dünyası hipotezini]] ortaya atmıştır. Bu hipotez, günümüz biyokimyasını gazlardan organik yapı taşları sentezleyen ilkel reaksiyonlara kadar götürmektedir.<ref>{{cite journal|url=http://www.tkpw.net/hk-ies/n15/|title=Evolutionary Epistemology and Sir Karl Popper's Latest Intellectual Interest: A First-Hand Report|archive-date=11 March 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120311074143/http://www.tkpw.net/hk-ies/n15/|date=July–September 1990|pages=1–3|journal=Intellectus|volume=15|oclc=26878740|last=Yue-Ching Ho|first=Eugene|url-status=live}}</ref><ref>{{cite journal|title=Pyrite and the origin of life|date=29 March 1990|issue=6265|page=387|journal=[[Nature (journal) |Nature]]|volume=344|doi=10.1038/344387a0|last=Popper|first=Karl R.|author-link=Karl Popper|bibcode=1990Natur.344..387P|s2cid=4322774}}</ref> Wächtershäuser sistemleri yerleşik bir enerji kaynağına sahiptir: [[pirit]] gibi demir [[Sülfür|sülfitler]]. Bu metal sülfürlerin oksitlenmesiyle açığa çıkan enerji organik moleküllerin sentezini destekleyebilir. Bu tür sistemler, modern yaşam formlarından önce kendi kendini kopyalayan, metabolik olarak aktif varlıkları oluşturan otokatalitik setlere dönüşmüş olabilir.<ref name="Ralser 2014">{{cite journal|title=Non-enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway-like reactions in a plausible Archean ocean|date=25 March 2014|issue=725|page=725|journal=[[Molecular Systems Biology]]|volume=10|pmc=4023395|pmid=24771084|doi=10.1002/msb.20145228|last1=Keller|first1=Markus A.|last2=Turchyn|first2=Alexandra V.|last3=Ralser|first3=Markus}}</ref> 100°C'de sulu ortamda sülfürlerle yapılan deneyler küçük bir [[dipeptit]] verimi (%0,4 ile %12,4) ve daha küçük bir [[tripeptit]] verimi (%0,10) üretmiştir. Bununla birlikte, aynı koşullar altında dipeptitler hızla parçalanmıştır.<ref>{{cite journal|title=Peptides by Activation of Amino Acids with CO on (Ni,Fe)S Surfaces: Implications for the Origin of Life|date=31 July 1998|issue=5377|pages=670–672|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=281|pmid=9685253|doi=10.1126/science.281.5377.670|last1=Huber|first1=Claudia|last2=Wächtershäuser|first2=Günter|author-link2=Günter Wächtershäuser|bibcode=1998Sci...281..670H}}</ref> |
|||
Çeşitli modeller, RNA replikasyonunun daha sonra ortaya çıkmasına izin veren ilkel bir metabolizma varsaymaktadır. [[Krebs döngüsü|Krebs döngüsünün]] ([[sitrik asit]] döngüsü) [[Aerob|aerobik organizmalarda]] enerji üretimindeki ve karmaşık organik kimyasalların biyosentezinde karbondioksit ve hidrojen iyonlarının çekilmesindeki merkezi önemi, bunun metabolizmanın evrimleşen ilk parçalarından biri olduğunu düşündürmektedir.<ref name="Lane 2009" /> Buna paralel olarak jeokimyacı [[Jack Szostak|Jack W. Szostak]] ve [[Kate Adamala]], ilkel protosellerde enzimatik olmayan RNA replikasyonunun yalnızca sitrik asit gibi zayıf katyon [[Şelatlama|şelatörlerinin]] varlığında mümkün olduğunu göstermiştir. Bu, sitrik asidin ilkel metabolizmadaki merkezi rolüne dair daha fazla kanıt sağlamaktadır.<ref>{{cite journal|title=Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells|date=29 November 2013|issue=6162|pages=1098–1100|journal=[[Science (journal) |Science]]|volume=342|pmc=4104020|pmid=24288333|doi=10.1126/science.1241888|last1=Adamala|first1=Katarzyna|last2=Szostak|first2=Jack W.|bibcode=2013Sci...342.1098A}}</ref> Russell "yaşamın amacının karbondioksiti hidrojenize etmek" olduğunu öne sürmüştür ("önce genetik" senaryosundan ziyade "önce metabolizma" senaryosunun bir parçası olarak).<ref name="Musser">{{cite web|url=http://blogs.scientificamerican.com/observations/how-life-arose-on-earth-and-how-a-singularity-might-bring-it-down/|title=How Life Arose on Earth, and How a Singularity Might Bring It Down|access-date=17 June 2015|archive-date=17 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150617211804/http://blogs.scientificamerican.com/observations/how-life-arose-on-earth-and-how-a-singularity-might-bring-it-down/|date=23 September 2011|work=Observations|type=Blog|last=Musser|first=George|author-link=George Musser|url-status=live}}</ref><ref name="Carroll">{{cite web|url=https://www.discovermagazine.com/the-sciences/free-energy-and-the-meaning-of-life|title=Free Energy and the Meaning of Life|access-date=17 June 2015|archive-date=14 July 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150714074327/http://blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2010/03/10/free-energy-and-the-meaning-of-life/|date=10 March 2010|work=Cosmic Variance|publisher=Discover|type=Blog|last=Carroll|first=Sean|author-link=Sean M. Carroll|url-status=live}}</ref><ref name="Ralser 2014" /> Fizikçi [[Jeremy England]], genel termodinamik değerlendirmelerden yola çıkarak yaşamın kaçınılmaz olduğunu savunmuştur.<ref>{{cite journal|url=http://www.englandlab.com/uploads/7/8/0/3/7803054/2013jcpsrep.pdf|title=Statistical physics of self-replication|archive-date=4 June 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150604131515/http://www.englandlab.com/uploads/7/8/0/3/7803054/2013jcpsrep.pdf|date=28 September 2013|issue=12|page=121923|journal=[[Journal of Chemical Physics]]|volume=139|pmid=24089735|doi=10.1063/1.4818538|last=England|first=Jeremy L.|author-link=Jeremy England|arxiv=1209.1179|bibcode=2013JChPh.139l1923E|url-status=live|hdl=1721.1/90392|s2cid=478964}}</ref> Bu fikrin erken bir versiyonu Oparin'in 1924'te kendi kendini kopyalayan kesecikler için yaptığı öneriydi. 1980'lerde ve 1990'larda Wächtershäuser'in demir-kükürt dünyası teorisi ve [[Christian de Duve]]'nin [[tiyoester]] modelleri ortaya çıktı. Genler olmadan metabolizma için daha soyut ve teorik argümanlar arasında [[Freeman Dyson]]'ın matematiksel modeli ve [[Stuart Kauffman]]'ın 1980'lerdeki toplu otokatalitik kümeleri yer almaktadır. Kauffman'ın çalışması, hücrelerdeki biyokimyasal reaksiyonları yönlendirmede enerjinin rolünü göz ardı ettiği için eleştirilmiştir.<ref>{{cite journal|title=Review of Stuart Kauffman, The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution|date=December 1993|issue=6|pages=2698–2699|journal=[[Biophysical Journal]]|volume=65|pmc=1226010|doi=10.1016/s0006-3495(93)81321-3|last=Fox|first=Ronald F.|bibcode=1993BpJ....65.2698F}}</ref> |
|||
Cairns-Smith kimyasal evrimin diğer modellerinin sıkı bir eleştirmenidir.<ref>''Genetic Takeover: And the Mineral Origins of Life'' ISBN 0-521-23312-7</ref> Ancak kendisi, kendi modelinin de diğer modeller gibi yetersizlikleri olduğunu kabul etmektedir (Horgan 1991). |
|||
[[Dosya:ACS_A_cluster_active_site.jpg|küçükresim| [[Asetil koenzim A|Asetil-CoA]] yolunun bir parçası olan [[CO-metilleyici asetil-CoA sentaz|asetil-CoA sentaz]] enziminin aktif bölgesi nikel-demir-sülfür kümeleri içerir.]] |
|||
Krebs döngüsü gibi çok adımlı bir biyokimyasal yol, bir mineral yüzeyinde kendiliğinden organize olmamıştır; öncesinde daha basit yolların olması gerekir.<ref>{{cite journal|url=|title=Self-organizing biochemical cycles|date=7 November 2000|issue=23|pages=12503–12507|journal=[[PNAS]]|volume=97|pmc=18793|pmid=11058157|doi=10.1073/pnas.220406697|last=Orgel|first=Leslie E.|bibcode=2000PNAS...9712503O}}</ref> [[Wood-Ljungdahl yolu]], bir metal sülfit yüzeyinde kendi kendine örgütlenme ile uyumludur. Temel enzim birimi olan [[karbonmonoksit dehidrojenaz]]/[[CO-metilleyici asetil-CoA sentaz|asetil-CoA sentaz]], reaksiyon merkezlerinde karışık nikel-demir-sülfür kümeleri içerir ve [[Asetil koenzim A|asetil-CoA]] oluşumunu katalize eder. Bununla birlikte, prebiyotik [[Tiyoasetik asit|tiyolatlı]] ve [[tiyoester]] bileşiklerin hidrotermal bacaların varsayılan prebiyotik koşullarında birikmesi termodinamik ve kinetik olarak olası değildir.<ref>{{cite journal|title=The Abiotic Chemistry of Thiolated Acetate Derivatives and the Origin of Life|date=21 July 2016|issue=29883|page=29883|journal=[[Scientific Reports]]|volume=6|pmc=4956751|pmid=27443234|doi=10.1038/srep29883|last1=Chandru|first1=Kuhan|last2=Gilbert|first2=Alexis|last3=Butch|first3=Christopher|last4=Aono|first4=Masashi|last5=Cleaves|first5=Henderson James II|bibcode=2016NatSR...629883C}}</ref> Bir olasılık, [[sistein]] ve [[Homosistein|homosisteinin]] [[Strecker amino asit sentezi|Strecker reaksiyonundan]] kaynaklanan [[Nitril|nitrillerle]] reaksiyona girerek katalitik tiyol bakımından zengin polipeptitler oluşturmuş olabileceğidir.<ref>{{cite journal|url=http://www.ijdb.ehu.es/web/paper/170028yv/at-the-very-beginning-of-life-on-earth-the-thiol-rich-peptide-trp-world-hypothesis|title=At the very beginning of life on Earth: the thiol-rich peptide (TRP) world hypothesis|date=8 November 2017|issue=8–9|pages=471–478|journal=[[The International Journal of Developmental Biology]]|volume=61|pmid=29139533|doi=10.1387/ijdb.170028yv|last1=Vallee|first1=Yannick|last2=Shalayel|first2=Ibrahim|last3=Ly|first3=Kieu-Dung|last4=Rao|first4=K. V. Raghavendra|last5=Paëpe|first5=Gael De|last6=Märker|first6=Katharina|last7=Milet|first7=Anne}}</ref> |
|||
=== Çinko dünyası === |
|||
2007’de Kahr ve arkadaşları [[potasyum hidrojen ftalat]] kristalleri kullanarak kristallerin bilgi aktarma aracı olarak kullanılabileceği fikrini inceleyen deneylerini duyurdular. Deneyde, kusurları olan “ana” kristaller kesildiler ve çözeltiden “yavru” kristalleri büyütmek için tohum olarak kullanıldılar. Araştırmacılar, daha sonra kristal sistemi içinde kusur dağılımlarını incelediler ve ana kristallerdeki kusurların “yavrularında” da aynen tekrarlandığını tespit ettiler. Yavru kristallerin fazladan birçok kusuru daha vardı. Gen tarzı bir davranışta ek kusurların “çocuklarda” daha az olmalıdır; bu nedenle Kahr kristallerin “bir nesilden sonrakine mesaj depolama ve aktarmada yeterince yetkin olmadığı” olmadığı sonucuna varmıştır. ".<ref>Test of Cairns-Smiths crystals-as-genes hypothesis, Theresa Bullard, John Freudenthal, Serine Avagyan and Bart Kahr, Faraday Discuss., 2007, DOI: 10.1039/b616612c</ref><ref>{{Haber kaynağı|yazar=Caroline Moore|başlık=Crystals as genes?|tarih=16 Temmuz 2007|yayıncı=Chemical Science|url=http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2007/08/Crystals_as_genes.asp|erişimtarihi=10 Nisan 2008|arşivurl=https://web.archive.org/web/20150714094855/http://www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2007/08/Crystals_as_genes.asp|arşivtarihi=14 Temmuz 2015|ölüurl=hayır}}</ref> |
|||
Armen Mulkidjanian'ın çinko dünyası (Zn-dünyası) hipotezi, Wächtershäuser'in pirit hipotezini genişletmektedir.<ref name="Mulkidjanian">{{cite journal|title=On the origin of life in the zinc world: 1. Photosynthesizing, porous edifices built of hydrothermally precipitated zinc sulfide as cradles of life on Earth|date=24 August 2009|page=26|journal=Biology Direct|volume=4|pmc=3152778|pmid=19703272|doi=10.1186/1745-6150-4-26|last=Mulkidjanian|first=Armen Y.}}</ref><ref>{{cite journal|title=Before Enzymes and Templates: Theory of Surface Metabolism|date=December 1988|issue=4|pages=452–484|journal=[[Microbiological Reviews]]|volume=52|pmc=373159|pmid=3070320|doi=10.1128/MMBR.52.4.452-484.1988|last=Wächtershäuser|first=Günter|author-link=Günter Wächtershäuser}}</ref> Zn-dünyası teorisi, H<sub>2</sub>S bakımından zengin hidrotermal akışkanların soğuk ilkel okyanus (veya Darwin'in "sıcak küçük göleti") suyuyla etkileşime girerek metal sülfür parçacıklarını çökelttiğini öne sürer. Okyanus hidrotermal sistemleri, eski [[Volkanojenik masif sülfit cevheri yatağı|volkanojenik masif sülfit cevheri yataklarına]] yansıyan bölgesel bir yapıya sahiptir. Kilometrelerce çapa ulaşırlar ve Arkeen'e kadar uzanırlar. En bol bulunanlar pirit (FeS<sub>2</sub>), [[kalkopirit]] (CuFeS<sub>2</sub>) ve [[sfalerit]] (ZnS) olup bunlara galena (PbS) ve [[alabandit]] (MnS) de eklenir. ZnS ve MnS, örneğin ultraviyole ışıktan gelen radyasyon enerjisini depolamak için benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Çoğalan moleküller ortaya çıkarken, ilkel atmosferik basınç Dünya yüzeyinin yakınında çökelecek kadar yüksekti (>100 bar) ve ultraviyole ışınımı şimdikinden 10 ila 100 kat daha yoğundu; dolayısıyla ZnS'nin aracılık ettiği fotosentetik özellikler, bilgi ve metabolik moleküllerin sentezi ve fotostabil nükleobazların seçimi için doğru enerji koşullarını sağlamıştır.<ref name="Mulkidjanian" /><ref>{{cite journal|title=On the origin of life in the zinc world. 2. Validation of the hypothesis on the photosynthesizing zinc sulfide edifices as cradles of life on Earth|date=24 August 2009|page=27|journal=[[Biology Direct]]|volume=4|pmc=2749021|pmid=19703275|doi=10.1186/1745-6150-4-27|last1=Mulkidjanian|first1=Armen Y.|last2=Galperin|first2=Michael Y.}}</ref> |
|||
Zn-dünyası teorisi, ilk protosellerin iç kısımlarının iyonik yapısına ilişkin kanıtlarla doldurulmuştur. Kanadalı biyokimyacı [[Archibald Macallum]] 1926'da [[kan]] ve [[lenf]] gibi [[Vücut sıvısı|vücut sıvılarının]] [[Deniz suyu|deniz suyuna]] benzerliğine dikkat çekmiştir;<ref>{{cite journal|title=The Paleochemistry of the body fluids and tissues|date=1 April 1926|issue=2|pages=316–357|journal=[[Physiological Reviews]]|volume=6|doi=10.1152/physrev.1926.6.2.316|last=Macallum|first=A. B.|author-link=Archibald Macallum}}</ref> ancak tüm hücrelerin inorganik bileşimi modern deniz suyundan farklıdır ve bu da Mulkidjanian ve meslektaşlarını jeokimyasal analiz ile modern hücrelerin inorganik iyon gereksinimlerinin [[filogenomik]] incelemesini birleştirerek ilk hücrelerin "kuluçkahanelerini" yeniden inşa etmeye yöneltmiştir. Yazarlar, her yerde bulunan ve çıkarım yoluyla ilkel olan proteinlerin ve işlevsel sistemlerin K<sup>+</sup>, Zn<sup>2+</sup>, Mn<sup>2+</sup> ve [PO<sub>4</sub>]<sup>3-</sup>'e yakınlık ve işlevsel gereksinim gösterdiği sonucuna varmıştır. Jeokimyasal yeniden yapılandırma, bu iyonik bileşimin okyanusta var olamayacağını, ancak iç jeotermal sistemlerle uyumlu olduğunu göstermektedir. Oksijeni tükenmiş, CO<sub>2</sub> ağırlıklı ilkel atmosferde, jeotermal alanların yakınındaki su yoğuşmalarının kimyası modern hücrelerin iç ortamına benzeyecektir. Bu nedenle, hücre öncesi evrim, metal sülfürlerle karışık gözenekli [[silikat]] mineralleriyle kaplı ve K<sup>+</sup>, Zn<sup>2+</sup> ve fosfor bileşikleri bakımından zengin sığ "Darwin havuzlarında" gerçekleşmiş olabilir.<ref>{{cite journal|url=|title=Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields|date=3 April 2012|display-authors=3|issue=14|pages=E821–E830|journal=[[PNAS]]|volume=109|pmc=3325685|pmid=22331915|doi=10.1073/pnas.1117774109|last1=Mulkidjanian|first1=Armen Y.|last2=Bychkov|first2=Andrew Yu.|last3=Dibrova|first3=Daria V.|last4=Galperin|first4=Michael Y.|last5=Koonin|first5=Eugene V.|bibcode=2012PNAS..109E.821M}}</ref><ref>See also {{harvnb|Lankenau|2011|pp=225–286}}, interconnecting the "Two RNA worlds" concept, and {{cite journal|title=The evolving ribosome: from non-coded peptide bond formation to sophisticated translation machinery|date=September 2009|issue=7|pages=487–492|journal=Research in Microbiology|volume=160|pmid=19619641|doi=10.1016/j.resmic.2009.07.004|last1=Davidovich|first1=Chen|last2=Belousoff|first2=Matthew|last3=Bashan|first3=Anat|last4=Yonath|first4=Ada|author-link4=Ada Yonath}}</ref> |
|||
=== Gold'un "Derin Sıcak Biyosfer Modeli" === |
|||
1990'ların sonuna doğru [[nanob]] olarak adlandırılan, derin kayalarda bulunan, bakteriden daha küçük ama DNA içeren ipliksi yapılar keşfedildi. Bu keşif 1970'lerde [[Thomas Gold]] tarafından savunulan ve yaşamın dünyanın yüzeyinde değil kilometrelerce altında meydana geldiğini öne süren teori ile ilişkilendirildi <ref name="nanobe">[http://www.microscopy http://www.microscopy]{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}-uk.org.uk/index.html?[http://www.microscopy http://www.microscopy]{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}-uk.org.uk/nanobes/nanobes.html Nanobes – Intro] microscopy-uk.org, Retrieved on [[2008-01-14]]</ref> |
|||
== Homokiralite == |
|||
Günümüzde [[mikrop|mikrobiyal]] yaşamın Yeryüzünün sığ derinliklerinde (yüzeyden itibaren beş kilometre)<ref name="nanobe"/> başlıca aşırı şartlara dayanıklı [[arke]]lerden oluştuğu genel kabul görmüştür; [[bakteri]]ler yaşamak için yüzeye daha yakın ortamlarda yaşamaktadır. [[Güneş Sistemi]]miz içerisinde başka bir cismin yüzeyinin altında mikrobiyal yaşamın keşfinin bu teoriye inanılırlık sağlayacağı iddia edilmektedir. [[Thomas Gold]] organik bir madde birikintisi içinde gelişen yaşamın orada bulunan bütün besini tüketip yok olacağından dolayı, varlığını sürdürebilmesi için aynı zamanda derin, ulaşılamaz bir kaynaktan besin sızıntısı olması gerektiğini savunmuştur. Gold’un teorisine göre besin akışı Dünyanın mantosundan ilk başta var olan [[metan]] çıkışına bağlıdır. Derinlerde bulunan ve tortulardaki karbon bileşiklerinden uzakta olan mikropların besin temini için daha geleneksel açıklamalara ise, bu organizmaların su ve kayalardaki (indirgenmiş) demir bileşikleri arasındaki etkileşim sonucu ortaya çıkan [[hidrojen]]den yararlandığıdır. |
|||
{{Ana|Homokiralite}} |
|||
[[Dosya:Glutamic-acid-from-xtal-view-2-3D-bs-17.png|küçükresim| L-[[glutamik asit]] gibi birçok biyomolekül [[Kiralite|asimetriktir]] ve canlı sistemlerde iki olası formdan yalnızca birinde, [[Amino asit|amino asitler]] söz konusu olduğunda sol el formda ortaya çıkar. Prebiyotik kimya her iki formu da üreterek abiyogenez araştırmacıları için bir bilmece yaratır.<ref name="Plasson20072">{{cite journal|title=Emergence of homochirality in far-from-equilibrium systems: Mechanisms and role in prebiotic chemistry|date=August 2007|display-authors=3|issue=8|pages=589–600|journal=[[Chirality (journal) |Chirality]]|volume=19|pmid=17559107|doi=10.1002/chir.20440|last1=Plasson|first1=Raphaël|last2=Kondepudi|first2=Dilip K.|last3=Bersini|first3=Hugues|last4=Commeyras|first4=Auguste|last5=Asakura|first5=Kouichi}} "Special Issue: Proceedings from the Eighteenth International Symposium on Chirality (ISCD-18), Busan, Korea, 2006"</ref>]] |
|||
Homokiralite, [[Kiralite|kiral]] (ayna simetrisi olmayan) birimlerden oluşan malzemelerin geometrik tekdüzeliğidir. Canlı organizmalar aynı kiraliteye (ellilik) sahip molekülleri kullanırlar: neredeyse istisnasız<ref>{{harvnb|Chaichian|Rojas|Tureanu|2014|pp=353–364}}</ref> olarak amino asitler sol elli iken nükleotitler ve şekerler sağ ellidir. Kiral moleküller sentezlenebilir, ancak kiral bir kaynak veya kiral bir [[Kataliz|katalizör]] olmadığında, her iki [[Enantiyomer|formun]] 50/50 (rasemik) karışımı halinde oluşurlar. Rasemik başlangıç malzemelerinden rasemik olmayan karışımların üretimi için bilinen mekanizmalar şunları içerir: [[elektrozayıf etkileşim]] gibi asimetrik fiziksel yasalar; [[Dairesel polarizasyon|dairesel polarize]] ışık, [[kuvars]] kristalleri veya Dünya'nın dönüşünden kaynaklananlar gibi asimetrik ortamlar, rasemik sentez sırasında [[istatistiksel dalgalanmalar]]<ref name="Plasson20072" /> ve [[kendiliğinden simetri kırılması]].<ref name="jafarpour2017">{{cite journal|url=http://dspace.mit.edu/bitstream/1721.1/109170/1/PhysRevE.95.032407.pdf|title=Noise-induced symmetry breaking far from equilibrium and the emergence of biological homochirality|issue=3|page=032407|journal=[[Physical Review E]]|year=2017|volume=95|pmid=28415353|doi=10.1103/PhysRevE.95.032407|last1=Jafarpour|first1=Farshid|last2=Biancalani|first2=Tommaso|last3=Goldenfeld|first3=Nigel|author-link3=Nigel Goldenfeld|bibcode=2017PhRvE..95c2407J}}</ref><ref name="jafarpour2015">{{cite journal|title=Noise-induced mechanism for biological homochirality of early life self-replicators|issue=15|page=158101|journal=[[Physical Review Letters]]|year=2015|volume=115|pmid=26550754|doi=10.1103/PhysRevLett.115.158101|last1=Jafarpour|first1=Farshid|last2=Biancalani|first2=Tommaso|last3=Goldenfeld|first3=Nigel|author-link3=Nigel Goldenfeld|arxiv=1507.00044|bibcode=2015PhRvL.115o8101J|s2cid=9775791}}</ref><ref name="frank1953">{{cite journal|title=On spontaneous asymmetric synthesis|issue=4|pages=459–463|journal=[[Biochimica et Biophysica Acta]]|year=1953|volume=11|pmid=13105666|doi=10.1016/0006-3002(53)90082-1|last1=Frank|first1=F.C.}}</ref> Bir kez oluşturulduktan sonra, kiralite için seçim yapılacaktır.<ref>{{cite journal|title=Polarized Starlight and the Handedness of Life|date=July–August 1999|issue=4|page=336|journal=[[American Scientist]]|volume=87|doi=10.1511/1999.4.336|last=Clark|first=Stuart|author-link=Stuart Clark (author)|bibcode=1999AmSci..87..336C|s2cid=221585816}}</ref> Popülasyondaki küçük bir sapma ([[enantiyomerik fazlalık]]), [[Soai reaksiyonu|Soai reaksiyonunda]] olduğu gibi asimetrik otokataliz ile büyük bir sapmaya dönüştürülebilir.<ref>{{cite journal|title=Highly Enantioselective Catalytic Asymmetric Automultiplication of Chiral Pyrimidyl Alcohol|date=17 January 1996|display-authors=3|issue=2|pages=471–472|journal=[[Journal of the American Chemical Society]]|volume=118|doi=10.1021/ja953066g|last1=Shibata|first1=Takanori|last2=Morioka|first2=Hiroshi|last3=Hayase|first3=Tadakatsu|last4=Choji|first4=Kaori|last5=Soai|first5=Kenso|author5-link=Kensō Soai}}</ref> Asimetrik otokatalizde katalizör kiral bir moleküldür, bu da kiral bir molekülün kendi üretimini katalizlediği anlamına gelir. Polarize ışıkla üretilebileceği gibi başlangıçtaki bir enantiyomerik fazlalık, daha sonra daha bol olan enantiyomerin diğerine üstün gelmesini sağlar.<ref name="Soai2001">{{cite journal|title=Asymmetric autocatalysis and the origin of chiral homogeneity in organic compounds|issue=4|pages=321–332|journal=The Chemical Record|year=2001|volume=1|pmid=11893072|doi=10.1002/tcr.1017|last1=Soai|first1=Kenso|last2=Sato|first2=Itaru|last3=Shibata|first3=Takanori}}</ref> [[Murchison meteoru|Murchison meteorunda]] L-[[alanin]] amino asidi D formundan iki kat daha sık ve L-[[glutamik asit]] D muadilinden üç kat daha fazla olduğu için homokiralite uzayda başlamış olabilir.<ref>{{harvnb|Hazen|2005|p=184}}</ref><ref name="Meierhenrich">{{cite book|title=Amino acids and the asymmetry of life caught in the act of formation|date=2008|pages=76–79|location=Berlin|publisher=Springer|isbn=978-3540768869|last1=Meierhenrich|first1=Uwe}}</ref> Meteoritlerden elde edilen amino asitler sol-elli bir eğilim gösterirken, şekerler canlı organizmalarda olduğu gibi ağırlıklı olarak sağ-elli bir eğilim göstermekte ve bu da bu bileşiklerin abiyojenik bir kökene sahip olduğunu düşündürmektedir.<ref name="StarStuff">{{cite journal|url=http://www.astrobio.net/news-exclusive/building-life-from-star-stuff/|title=Building Life from Star-Stuff|archive-date=14 July 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150714084344/http://www.astrobio.net/news-exclusive/building-life-from-star-stuff/|date=5 September 2005|journal=[[Astrobiology Magazine]]|last=Mullen|first=Leslie|url-status=usurped}}</ref> |
|||
== Ayrıca bakınız == |
|||
=== "İlkel" dünyadışı yaşam === |
|||
Dünyada başlayan bir abiyogenez düşüncesine alternatif oluşturacak bir hipotez ilkel yaşamın dünyanın dışında oluşmuş olabileceğidir; uzayda veya yakın bir gezegende (Mars). (''Eksogenez'' olarak adlandırılan bu kuram ile [[panspermia]] kavramları ilişkilidir ama eşanlamlı değildir.). Bu teoriyi savunanlardan birisi de [[Francis Crick]]'di. |
|||
* [[Otopoiesis]] |
|||
Organik bileşikler uzayda göreceli olarak yaygındır, özellikle uçucu maddelerin güneş ısısıyla buharlaştığı dış güneş bölgesinde. Kuyruklu yıldızların dışı koyu bir malzeme ile kaplıdır, bu katran benzeri maddenin, basit karbon bileşiklerinin [[ultraviyole]] ışınımı ile tepkimesi ile oluşan karmaşık organik malzeme olduğu düşünülmektedir. Bir kuyruklu yıldız yağmurunun bu içerikteki önemli miktarda karmaşık organik molekülleri dünyaya getirmiş olabileceği tahmin edilmektedir. |
|||
* [[Rekombinasyon|Genetik rekombinasyon]] |
|||
Yukardaki hipotezle ilişkili ama ona alternatif bir diğer hipotez, yaşamın [[Mars (gezegen)|Mars]]'ta oluştuğudur. Bu hipoteze göre dünyanın soğumasıyla üzerinde yaşamın belirmesi arasında geçen zaman çok kısadır ve bu, prebiyotik evrim için açıkça çok kısadır. Daha küçük boyutundan dolayı Mars Dünya'dan birkaç milyon yıl önce soğumuş, Dünya'nın hâlâ çok sıcakken orada prebiyotik süreçlere olanak kılmıştır. Daha sonra, Mars’a asteroit ve kuyrukluyıldız çarpmalarıyla savrulan kabuk malzemesi ile birlikte yaşam Dünya'ya taşınmıştır. Bu arada Mars hızla soğumaya devam etti ve sonuçta evrimın ve hatta yaşamın devamı için uygunsuz hale geldi (Mars, volkanik faaliyetlerinden dolayı atmosferini kaybetmiştir); Dünya da Mars ile benzer bir kaderi paylaşmaktadır ama o yönde yavaş ilerlemektedir. |
|||
Bu hipotezlerin her ikisi de yaşamın ilk nasıl başladığına dair soruyu yanıtsız bırakıyor, sadece soruyu başka bir gezegen ya da kuyrukluyıldıza kaydırıyor. Ancak ilkel yaşamın Dünya dışı bir kaynağı olduğu tezinin avantajı, yaşamın bulunduğu her gezegende oluşmak zorunda olmaması, bunu yerine tek bir yerde oluşup daha sonra kuyruklu yıldızlar veya göktaşları aracılığıyla diğer yıldız sistemlerine ulaşabildiğini savunmasıdır. Bu yaklaşımın mantıklılığını destekleyecek kanıt yetersizdir ancak son yıllarda Antarktika’da bulunan göktaşları üzerinde yapılan araştırmalarda ve ekstremofil mikroorganizmalarla ilgili incelemlerde bu varsayım için destek bulunmaya başlamıştır.<ref>{{Web kaynağı | url = http://www.newscientist.com/channel/life/evolution/dn2844| başlık = Tough Earth bug may be from Mars| erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20070609141906/http://www.newscientist.com/channel/life/evolution/dn2844 | arşivtarihi = 9 Haziran 2007 | ölüurl = evet }}</ref> Ek bir destek ise enerji kaynağı ışınetkinlik (ing: radioactivity) olan bir bakteriyal ekosistemin bulunmasıyla geldi.<ref>{{Dergi kaynağı |
|||
|başlık = Long-Term Sustainability of a High-Energy, Low-Diversity Crustal Biome |
|||
|ad = Li-Hung |
|||
|soyadı = Lin |
|||
|eşyazarlar= Pei-Ling Wang, Douglas Rumble, Johanna Lippmann-Pipke, Erik Boice, Lisa M. Pratt, Barbara Sherwood Lollar, Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen, Todd Z. DeSantis, Duane P. Moser, Dave Kershaw, T. C. Onstott |
|||
|dergi = Science |
|||
|ay = Ekim |
|||
|yıl = 2006 |
|||
|cilt = 314 |
|||
|sayfalar =479-482|tanıtıcı= 5798 |
|||
|doi= 10.1126/science.1127376 |
|||
|erişimtarihi =12 Kasım 2006}}</ref> |
|||
Yakın bir tarihte Jason Dworkin tarafından düzenlenen bir deneyde, dünyadışı ortamın şartlarını taklit ederek, donmuş su, metanol, amonyak ve karbon monoksidi ultraviyole ışığına tabi tutulmuştur. Bu bileşim suya daldırıldığında, çok sayıda organik madde ortaya çıktı, bunlar kendi kendine organize olup kabarcıklar meydana getirdiler. Dworkin bu kabarcıkların hücre zarlarına benzediğini, yaşamın kimyasının içine alan ve onu yoğunlaştıran, onu dış dünyadan ayıran bir duvar oluşturduğunu düşünmektedir. |
|||
Bu deneylerde üretilen kabarcıklar 10 ila 40 mikrometre veya yaklaşık alyuvar boyutunda idi. Dikkat çekici bir biçimde kabarcıklar ultraviyole ışığına tutulduğunda floresan ışıma gösteriyordu. Ultraviyoleyi emmesi ve onu bu yolla görünebilir ışığa çevirmesi ilkel hücreye enerji sağlamanın yollarından biri olarak düşünüldü. Eğer bu tip kabarcıklar yaşamın kökeni için bir rol oynadıysa, floresans ilkel fotosentez için bir öncü olmuş olabilirdi. Bu tip bir floresan ışıma aynı zamanda UV radyasyonu tarafından meydana getirilebilecek herhangi bir zararı da güneş koruma etkeni gibi işlev görerek ortadan kaldırmış olabilir. Böylesi bir koruma işlevi ilkel dünyada yaşam için hayati önem taşımış olmalıdır, çünkü güneşin en zararlı ultraviyole ışınlarını kesen ozon tabakası, fotosenteze bağlı yaşam oksijen üretmeye başlayıncaya kadar oluşamamıştır.<ref>[http://www.astrobio.net/news/article1702.html http://www.astrobio.net/news/article1702.html] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080502040643/http://www.astrobio.net/news/article1702.html |tarih=2 Mayıs 2008 }} Astrobiology Manazine] Accessed 26 April 2008</ref>. |
|||
=== Lipit Dünyası === |
|||
Kendini kendini ilk kopyalayan nesnenin bir lipit olduğunu savunan bir teori de mevcuttur.<ref>{{web kaynağı|url=http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/research/prebiotic-evolution |başlık=Systems Prebiology-Studies of the origin of Life |son=Lancet |ilk=Doron |tarih=30 Aralık 2014 |website=The Lancet Lab |yayıncı=Department of Molecular Genetics; [[Weizmann Enstitüsü]] |erişimtarihi = 10 Temmuz 2007 |ölüurl=evet|arşivurl=https://web.archive.org/web/20150626180507/http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/research/prebiotic-evolution |arşivtarihi=26 Haziran 2015}}</ref><ref>{{Akademik dergi kaynağı |soyadı1=Segré |ad1=Daniel |soyadı2=Ben-Eli |ad2=Dafna |soyadı3=Deamer |ad3=David W. |soyadı4=Lancet |ad4=Doron |tarih =Şubat 2001 |başlık=The Lipid World |url=http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/sites/molgen.Lancet/files/uploads/segre_lipid_world.pdf |dergi=Origins of Life and Evolution of the Biosphere |cilt=31 |sayı=1–2 |sayfalar=119-145|doi=10.1023/A:1006746807104 |pmid=11296516|erişimtarihi=24 Şubat 2022 |ölüurl=hayır|arşivurl=https://web.archive.org/web/20150626225745/http://www.weizmann.ac.il/molgen/Lancet/sites/molgen.Lancet/files/uploads/segre_lipid_world.pdf |arşivtarihi=26 Haziran 2015}}</ref> Fosfolipitler su içinde çalkalandıklarında iki katlı tabakalar oluştururular, aynen hücre zarlarında olduğu gibi. Bu moleküller ilkel dünyada yoktular ancak diğer amfililik uzun zincir moleküller de zar oluşturmaktadır. Dahası bu cisimler ek lipitlerin eklenmesiyle büyüyebilirler ve aşırı genişleme sonucunda kendiliğinden ikiye bölünebilirler; iki "yavru" cisimde aynı boyut ve lipit bileşimind korunacaktır. Bu teorideki ana fikir, lipit yapılarının moleküler bileşiminin bilgi depolama için bir başlangıç aşaması olduğu ve evrim sonucunda bilgiyi daha uygun bir şekilde depolayabilen RNA veya DNA gibi polimer yapıların belirdiğidir. Henüz Lipit Dünyası teorisini destekleyecek herhangi bir biyokimyasal mekanizma ortaya konamamıştır. |
|||
=== Polifosfat Dünyası === |
|||
Abiyogenezin birçok senaryosundaki sorun [[amino asit]]lerle [[peptit]]ler arasındaki termodinamik dengenin peptitlerin aleyhinde olmasıdır. Teorilerde eksik olan, polimerizasyonu teşvik edecek bir güçtür. Bu sorunun çözümü polifosfatların özelliklerinde olabilir.<ref>{{Web kaynağı | url = https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC528972/ | başlık = Inorganic polyphosphate in the origin and survival of species | erişimtarihi = 24 Şubat 2022 | arşivengelli = evet | arşivurl = https://web.archive.org/web/20190925050232/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC528972/ | arşivtarihi = 25 Eylül 2019 | ölüurl = hayır }}</ref><ref>{{web kaynağı|url=http://www.science.siu.edu/microbiology/micr425/425Notes/14-OriginLife.html |başlık=The Origin of Life |son=Clark |ilk=David P. |tarih=3 Ağustos 1999 |website=Microbiology 425: Biochemistry and Physiology of Microorganism |yayımcı=College of Science; Southern Illinois University Carbondale|arşivurl=https://web.archive.org/web/20001002142750/http://www.science.siu.edu/microbiology/micr425/425Notes/14-OriginLife.html |arşivtarihi=2 Ekim 2000|ölüurl=evet|erişimtarihi=26 Haziran 2015}}{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}</ref> Polifosfatlar sıradan monofosfat iyonlarının PO<sub>4</sub><sup>−3</sup> ultraviyole ışınlarıyla polimerizasyonu sonucu oluşur. Polifosfatlar aminoasitlerin peptitlere polimerize olmasına neden olur. İlkel okyanuslar üzerinde yeterince bol miktarda ultraviyole ışını olmalıdır. Anahtar sorun kalsiyumun fosfta ile tepkiyerek çözünmez [[kalsiyum fosfat]] ([[apatit]]) oluşturmasıdır, dolayısıyla serbest kalsiyum iyonlarını çözeltiden uzak tutacak makul bir mekanizmanın bulunması gerekmektedir. |
|||
=== Polisiklik Aromatik Hidrokarbon Dünyası === |
|||
Karmaşık moleküllerin diğer kaynakları öne sürülmüştür, Dünya dışı yıldız sistemleri ve yıldızlararası kaynaklar dahil olmak üzere. Mesela, tayf çözümlemelerinden, organik moleküllerin kuyruklu yıldızlarda ve göktaşlarında bulunduğu bilinmektedir. 2004’te bir grup araştırmacı bir nebulada [[polisiklik aromatik hidrokarbon]]ların izini belirledi.<ref>[http://www.aas.org/publications/baas/v35n5/aas203/189.htm http://www.aas.org/publications/baas/v35n5/aas203/189.htm] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080214012032/http://www.aas.org/publications/baas/v35n5/aas203/189.htm |tarih=14 Şubat 2008 }} Discovery of Blue Fluorescence by Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules in the Red Rectangle.] A. N. Witt, et al</ref> Bunlar bugüne kadar uzayda bulunan en karmaşık moleküllerdir. RNA Dünyası'nın oluşumunda PAH’ların kullanılığı PAH Dünya Hipotezi’nde önerilmiştir.<ref>Battersby, S. (2004). Space molecules point to organic origins. Retrieved January 11, 2004 from [http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994552 http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994552] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20041207011304/http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994552 |tarih=7 Aralık 2004 }}</ref> [[Spitzer Uzay Teleskobu]] yakın bir tarihte güneşe benzer bir şekilde oluşmakta olan HH 46-IR isimli bir yıldız tespit etti. Yıldızı çevreleyen diskte, siyanür bileşikleri, hidrokarbonlar ve karbon monoksit içeren geniş bir molekül yelpazesi bulunmaktadır. PAH'lerin uzayda geniş bir alana dağıldıkları teyid olmuştur; PAH'ler dünyadan 12 milyon ışık yılı uzakta galaksi M81'in yüzeyinde de bulunmuştur.<ref>[http://www.astrobio.net/news/article732.html http://www.astrobio.net/news/article732.html] {{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080517051355/http://www.astrobio.net/news/article732.html |tarih=17 Mayıs 2008 }} Astrobiology Mgazine] Accessed 26 April 2008</ref>. |
|||
=== Çoklu başlangıç === |
|||
Dünyanın tarihinin başlarında farklı [[yaşam]] biçimleri yaklaşık eş zamanlı olarak belirmiş olabilir.<ref>''[http://www.sciam.com/article.cfm?id=are http://www.sciam.com/article.cfm?id=are]-aliens-among-us&sc=SA_20071119 Are Aliens Among Us? In pursuit of evidence that life arose on Earth more than once, scientists are searching for microbes that are radically different from all known organisms]'' Scientific American. [[19 November]] 2007</ref> Diğer yaşam biçimler ya yok olmuş, kendi farklı biyokimyalarıyla farklı [[fosil]]ler bırakmış olabilir, ya [[ekstremofil]]ler olarak varlıklarını sürdürüyor olabilir, ya da mevcut yaşam ağacının organizmalarına benzemelerinden dolayı fark edilmeden basitçe yaşıyor olabilirler. Mesela Hartman<ref>Hartman, Hyman (1998) "Photosynthesis and the Origin of Life" (Origins of Life and Evolution of Biospheres, Volume 28, Numbers 4–6 / October, 1998)</ref> birkaç teoriyi bir araya getirmektedir; |
|||
<blockquote>İlk organizmalar karbon dioksit sabitleyerek oksalik ve diğer dikarboksilik asitleri oluşturan, kendini kopyalayan demir zengini killerdi. Bu kendini kopyalayan kil sistemi ve onların metabolik fenotipi daha sonra sıcak su kaynaklarının kükürt zengini bölgelerine evrimleşerek azot sabitleme yeteneğini kazandı. Bu evrimleşen sisteme en sonunda fosfat katılması, nükleotit ve fosfolipitlerin sentezine olanak sağladı. Eğer biyo-sentez biopoezin evrelerini tekrarlıyorsa o zaman amino asitlerin sentezi pürin ve pirimidin bazlarının sentezinden önce gelmiştir. Amino asit tiyoesterlerinin polipeptitlere polimerizasyonu da, amino asit esterlerinin polinükleotitler tarafından yönlendirilmiş polimerizasyonundan önce meydana gelmiştir.</blockquote> |
|||
== Kaynakça == |
== Kaynakça == |
||
* {{Kitap kaynağı| |
|||
başlık=Origins and Development of Living Systems.| |
|||
soyadı=Brooks| |
|||
ad=J|eşyazarlar=Shaw, G.| |
|||
yıl=1973| |
|||
yayıncı=[[Academic Press]]|tanıtıcı=ISBN 0-12-135740-6| |
|||
sayfalar=359}} |
|||
* {{Kitap kaynağı| |
|||
başlık=Vital Dust: The Origin and Evolution of Life on Earth| url=https://archive.org/details/vitaldustlifeasc00dedu| |
|||
soyadı=De Duve | |
|||
ad=Christian| |
|||
yazarbağı=Christian de Duve| |
|||
yıl=1996| |
|||
ay=Ocak| |
|||
yayıncı=[[Basic Books]]|tanıtıcı=ISBN 0-465-09045-1| |
|||
}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| yazar=Fernando CT, Rowe, J| başlık=Natural selection in chemical evolution. | dergi=Journal of Theoretical Biology | yıl=2007 | cilt=247 | sayfalar=152-67}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| yazar=Horgan, J |başlık=In the beginning |dergi=[[Scientific American]]| yıl=1991 |cilt=264 | sayfalar=100-109}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| yazar=Huber, C. and Wächterhäuser, G., |başlık=Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni,Fe)S surfaces: implications for the origin of life|dergi=[[Science (dergi)|Science]]| yıl=1998 |cilt=281 | sayfalar=670-672}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| yazar=Martin, W. and Russell M.J. |başlık=On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells |
|||
|dergi=Philosophical Transactions of the Royal Society: Biological sciences| yıl=2002 |cilt=358 | sayfalar=59-85}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| yazar=Russell MJ, Hall AJ, Cairns-Smith AG, Braterman PS | başlık=Submarine hot springs and the origin of life | dergi=Nature | yıl=1988 | cilt=336 | sayfalar=117}} |
|||
* {{Dergi kaynağı| soyadı=Schopf | ad=J. W. |eşyazarlar=et al. | başlık=Laser-Raman imagery of Earth's earliest fossils | dergi=Nature | yıl=2002 | cilt=416 | sayfalar=73-76| pmid=11882894 |
|||
|doi= 10.1038/416073a <!--Retrieved from Yahoo! by DOI bot-->}} |
|||
* {{Kitap kaynağı| |
|||
başlık=The Origins of Life: From the Birth of Life to the Origin of Language| |
|||
soyadı=Maynard Smith| |
|||
ad=John| |
|||
yazarbağı=John Maynard Smith|eşyazarlar=Szathmary, Eors|tarih=16 Mart 2000| |
|||
yayıncı=Oxford Paperbacks|tanıtıcı=ISBN 0-19-286209-X |
|||
}} |
|||
* {{Kitap kaynağı| |
|||
soyadı=Hazen| |
|||
ad=Robert M.| |
|||
yayıncı=Joseph Henry Press|tanıtıcı=ISBN 0-309-09432-1| |
|||
yıl=2005| |
|||
ay=Aralık| |
|||
başlık=Genesis: The Scientific Quest for Life's Origins| |
|||
url=http://newton.nap.edu/books/0309094321/html| |
|||
erişimtarihi=29 Mart 2008| |
|||
arşivurl=https://web.archive.org/web/20061130200244/http://newton.nap.edu/books/0309094321/html| |
|||
arşivtarihi=30 Kasım 2006| |
|||
ölüurl=evet}} |
|||
* Morowitz, Harold J. (1992) "Beginnings of Cellular Life: Metabolism Recapitulates Biogenesis". Yale University Press. ISBN 0-300-05483-1 |
|||
* [http://publishing.royalsociety.org/cell http://publishing.royalsociety.org/cell]{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}-evolution Dedicated issue of ''Philosophical Transactions B'' on Major Steps in Cell Evolution freely available.] |
|||
* [http://publishing.royalsociety.org/emergence http://publishing.royalsociety.org/emergence]{{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }}-of-life Dedicated issue of ''Philosophical Transactions B'' on the Emergence of Life on the Early Earth freely available.] |
|||
* {{Kitap kaynağı| |
|||
soyadı=Luisi| |
|||
ad=Pier L.| |
|||
yayıncı=Cambridge University Press|tanıtıcı=ISBN 0-521-82117-7| |
|||
yıl=2006| |
|||
başlık=Emergence of Life: From Chemical Origins to Synthetic Biology| |
|||
url=http://www.cambridge.org/catalogue/catalogue.asp?isbn=9780521821179| |
|||
8=| |
|||
erişimtarihi=29 Mart 2008| |
|||
arşivurl=https://web.archive.org/web/20070308173055/http://www.cambridge.org/catalogue/catalogue.asp?isbn=9780521821179| |
|||
arşivtarihi=8 Mart 2007| |
|||
ölüurl=hayır}} |
|||
=== Açıklayıcı dipnotlar === |
|||
== Notlar == |
|||
{{Kaynakça|grup=lower-alpha}} |
|||
{{kaynakça|2}} |
|||
== Kaynakça == |
=== Kaynakça === |
||
{{Kaynakça|colwidth=30em}} |
|||
* |
|||
== Konuyla ilgili yayınlar == |
=== Konuyla ilgili yayınlar === |
||
{{Refbegin|colwidth=30em}} |
|||
* Buehler, Lukas K. (2000–2005) ''The physico-chemical basis of life'', [http://www.whatislife.com/about.html http://www.whatislife.com/about.html]{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080326212142/http://www.whatislife.com/about.html |tarih=26 Mart 2008 }} accessed [[27 October]] 2005. |
|||
* {{cite book|title=From Fossils to Astrobiology: Records of Life on Earth and the Search for Extraterrestrial Biosignatures|chapter=Introduction: A Roadmap to Fata Morgana?|location=Dordrecht, the Netherlands; London|publisher=Springer|series=Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology|year=2009|volume=12|isbn=978-1-4020-8836-0|editor2-first=Maud|editor2-last=Walsh|last=Altermann|first=Wladyslaw|editor1-last=Seckbach|editor1-first=Joseph}} |
|||
* Pitsch, S. Krishnamurthy, R. Arrhenius, G. (2000). Concentration of simple aldehydes by sulfite-containing double-layer hydroxide minerals: implications for biopoesis. ''[http://www3.interscience.wiley.com/cgi http://www3.interscience.wiley.com/cgi]{{Ölü bağlantı|tarih=Mart 2020 }}-bin/abstract/73501648/ABSTRACT Helvetica chimica acta. Sep-Oct. 83(9):2398–411]''. |
|||
* {{cite book|title=Evolution: The First Four Billion Years|chapter=The Origin of Life|chapter-url=https://archive.org/details/evolutionfirstfo00mich|location=Cambridge|publisher=[[Harvard University Press |Belknap Press of Harvard University Press]]|year=2009|others=Foreword by [[Edward O. Wilson]]|isbn=978-0-674-03175-3|editor2-first=Joseph|editor2-last=Travis|oclc=225874308|last1=Bada|first1=Jeffrey L.|author1-link=Jeffrey L. Bada|last2=Lazcano|first2=Antonio|author2-link=Antonio Lazcano|editor1-last=Ruse|editor1-first=Michael|editor1-link=Michael Ruse|editor2-link=Joseph Travis}} |
|||
* Hartman, H. (1998). Photosynthesis and the origin of life. ''[http://www.kluweronline.com/article.asp?PIPS=130560&PDF=1 http://www.kluweronline.com/article.asp?PIPS=130560&PDF=1]{{Ölü bağlantı|date=Mayıs 2022 }} Orig Life Evol Biosph. Oct. 28(4–6):515–21]''. |
|||
* {{cite book|title=Evolution|display-authors=3|location=Cold Spring Harbor, New York|publisher=Cold Spring Harbor Laboratory Press|year=2007|isbn=978-0-87969-684-9|oclc=86090399|last1=Barton|first1=Nicholas H.|author-link1=Nick Barton|last2=Briggs|first2=Derek E.G.|author-link2=Derek Briggs|last3=Eisen|first3=Jonathan A.|author-link3=Jonathan Eisen|last4=Goldstein|first4=David B.|last5=Patel|first5=Nipan H.}} |
|||
* ''Things Come to Life'' by Henry Harris (2002) ISBN 0-19-851538-3 |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/modesoforiginofl00bast|title=The Modes of Origin of Lowest Organisms|access-date=2015-06-06|location=London; New York|publisher=[[Macmillan Publishers |Macmillan and Company]]|year=1871|oclc=42959303|last=Bastian|first=H. Charlton|author-link=Henry Charlton Bastian}} |
|||
* Arrhenius, G. Sales, B. Mojzsis, S. Lee, T. (1997). Entropy and charge in molecular evolution — the case of phosphate. ''[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WMD http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WMD]-45KKS26-30&_coverDate=08%2F21%2F1997&_alid=207952210&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_qd=1&_cdi=6932&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=b479dc1b44ba7db55790640aaf059006 J Theor Biol. Aug 21. 187(4):503–22'']. |
|||
* {{cite book|title=The Physical Basis of Life|location=London|publisher=[[Routledge]] & Kegan Paul|year=1951|last=Bernal|first=J. D.|author-link=John Desmond Bernal}} |
|||
* NASA Astrobiology Institute: [https://web.archive.org/web/20120217040600/http://astrobiology.ucla.edu/pages/res3b.html https://web.archive.org/web/20120217040600/http://astrobiology.ucla.edu/pages/res3b.html] Earth's Early Environment and Life] |
|||
* {{cite book|title=Aspects of the Origin of Life|chapter=The Problem of Stages in Biopoesis|chapter-url=https://archive.org/details/aspectsoforigino0000flor|location=Oxford, UK; New York|publisher=[[Pergamon Press]]|ref=none|series=International Series of Monographs on Pure and Applied Biology|year=1960|isbn=978-1-4831-3587-8|editor-first=M.|editor-last=Florkin|last=Bernal|first=J. D.|editor-link=Marcel Florkin}} |
|||
* NASA Specialized Center of Research and Training in Exobiology: [https://web.archive.org/web/20071221000659/http://exobio.ucsd.edu/arrhenius.htm https://web.archive.org/web/20071221000659/http://exobio.ucsd.edu/arrhenius.htm] Gustaf O. Arrhenius] |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/originoflife0000bern|title=The Origin of Life|location=London|publisher=[[Weidenfeld & Nicolson]]|series=The Weidenfeld and Nicolson Natural History|year=1967|others=Translation of Oparin by Ann Synge|last=Bernal|first=J. D.|orig-date=Reprinted work by [[Alexander Oparin |A.I. Oparin]] originally published 1924; Moscow: [[Publishing houses in the Soviet Union |The Moscow Worker]]}} |
|||
* [http://web.snauka.ru/en/issues/2013/12/30018 Zlobin, A.E. (2013). Tunguska similar impacts and origin of life. ''Modern scientific researches and innovations''. No.12]{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20131217023508/http://web.snauka.ru/en/issues/2013/12/30018 |tarih=17 Aralık 2013 }} |
|||
* {{cite book|title=Evolution of Hydrothermal Ecosystems on Earth (and Mars?)|location=Chichester, UK; New York|publisher=[[John Wiley & Sons]]|series=Ciba Foundation Symposium|year=1996|volume=202|isbn=978-0-471-96509-1|editor2-first=Jamie A.|editor2-last=Goode|editor1-last=Bock|editor1-first=Gregory R.}} |
|||
* {{cite book|title=The Feejee Mermaid and Other Essays in Natural and Unnatural History|location=Ithaca, NY|publisher=[[Cornell University Press]]|year=1999|isbn=978-0-8014-3609-3|last=Bondeson|first=Jan|author-link=Jan Bondeson}} |
|||
* {{cite book|title=A Short History of Nearly Everything|location=London|publisher=[[Transworld Publishers |Black Swan]]|title-link=A Short History of Nearly Everything|year=2004|isbn=978-0-552-99704-1|oclc=55589795|last=Bryson|first=Bill|author-link=Bill Bryson}} |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/chemicalevolutio0000calv|title=Chemical Evolution: Molecular Evolution Towards the Origin of Living Systems on the Earth and Elsewhere|location=Oxford, UK|publisher=[[Oxford University Press#Clarendon Press |Clarendon Press]]|year=1969|isbn=978-0-19-855342-7|oclc=25220|last=Calvin|first=Melvin|author-link=Melvin Calvin}} |
|||
* {{cite book|title=Basic Concepts in Physics: From the Cosmos to Quarks|chapter=Physics and Life|location=Berlin; Heidelberg|publisher=[[Springer Science+Business Media |Springer Berlin Heidelberg]]|series=Undergraduate Lecture Notes in Physics|year=2014|isbn=978-3-642-19597-6|oclc=900189038|doi=10.1007/978-3-642-19598-3_12|last1=Chaichian|first1=Masud|last2=Rojas|first2=Hugo Perez|last3=Tureanu|first3=Anca|s2cid=115247432}} |
|||
* {{cite book|title=Artificial Cells: Biotechnology, Nanomedicine, Regenerative Medicine, Blood Substitutes, Bioencapsulation, and Cell/Stem Cell Therapy|location=Hackensack, New Jersey|publisher=[[World Scientific]]|series=Regenerative Medicine, Artificial Cells and Nanomedicine|year=2007|volume=1|isbn=978-981-270-576-1|oclc=173522612|last=Chang|first=Thomas Ming Swi|author-link=Thomas Chang}} |
|||
* {{cite book|title=The Age of the Earth: from 4004 BC to AD 2002|chapter=The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved|issue=1|pages=205–221|journal=Geological Society of London, Special Publications|location=London|publisher=[[Geological Society of London]]|series=Geological Society Special Publication|year=2001|volume=190|isbn=978-1-86239-093-5|editor2-first=S.J.|editor2-last=Knell|oclc=48570033|doi=10.1144/gsl.sp.2001.190.01.14|last=Dalrymple|first=G. Brent|author-link=Brent Dalrymple|editor1-last=Lewis|editor1-first=C.L.E.|bibcode=2001GSLSP.190..205D|s2cid=130092094}} |
|||
* {{cite book|title=The Life and Letters of Charles Darwin, Including an Autobiographical Chapter|location=London|publisher=[[John Murray (publishing house) |John Murray]]|edition=3rd|title-link=The Life and Letters of Charles Darwin|year=1887|volume=3|editor-first=Francis|editor-last=Darwin|oclc=834491774|last=Darwin|first=Charles|author-link=Charles Darwin|editor-link=Francis Darwin}} |
|||
* {{cite book|title=The Fifth Miracle: The Search for the Origin of Life|location=London|publisher=[[Penguin Books]]|year=1999|isbn=978-0-14-028226-9|last=Davies|first=Paul|author-link=Paul Davies}} |
|||
* {{cite book|title=The Blind Watchmaker|location=New York|publisher=W.W. Norton & Company|edition=Reissue with a new introduction|title-link=The Blind Watchmaker|year=1996|isbn=978-0-393-31570-7|oclc=35648431|last=Dawkins|first=Richard|author-link=Richard Dawkins}} |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/antonyvanleeuwen00clif|title=Antony van Leeuwenhoek and His 'Little Animals'|location=New York|publisher=[[Dover Publications]]|year=1960|last=Dobell|first=Clifford|author-link=Clifford Dobell|orig-date=Originally published 1932; New York: [[Harcourt (publisher) |Harcourt, Brace & Company]]}} |
|||
* {{cite book|title=Origins of Life|location=Cambridge, UK; New York|publisher=[[Cambridge University Press]]|ref=none|edition=Revised|year=1999|isbn=978-0-521-62668-2|last=Dyson|first=Freeman|author-link=Freeman Dyson}} |
|||
* {{cite book|title=The Origin of Life on the Earth|chapter=Some Considerations about the Primaeval State of the Earth|chapter-url=https://archive.org/details/proceedings00inte|display-editors=1|location=London; New York|publisher=[[Pergamon Press]]|series=I.U.B. Symposium Series|edition=English-French-German|year=1959|volume=1|others=Edited for the [[International Union of Biochemistry and Molecular Biology |International Union of Biochemistry]] by Frank Clark and [[Richard Laurence Millington Synge |R.L.M. Synge]]|isbn=978-1-4832-2240-0|editor2-first=A.E.|editor3-first=A. G.|editor4-first=T. E.|editor2-last=Braunshtein|editor3-last=Pasynskii|editor4-last=Pavlovskaya|last=Fesenkov|first=V. G.|author-link=Vasily Fesenkov|editor1-last=Oparin|editor1-first=A.I.|editor1-link=Alexander Oparin}} International Symposium on the Origin of Life on the Earth (held at Moscow, 19–24 August 1957) |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/genesisscientifi0000haze|title=Genesis: The Scientific Quest for Life's Origin|location=Washington, DC|publisher=[[Joseph Henry Press]]|year=2005|isbn=978-0-309-09432-0|oclc=60321860|last=Hazen|first=Robert M.|author-link=Robert Hazen}} |
|||
* {{cite book|title=Discourses, Biological and Geological|chapter=VIII Biogenesis and Abiogenesis [1870]|chapter-url=http://aleph0.clarku.edu/huxley/CE8/B-Ab.html|location=New York|publisher=[[Greenwood Publishing Group |Greenwood Press]]|series=Collected Essays|edition=Reprint|year=1968|orig-year=1897|volume=VIII|oclc=476737627|last=Huxley|first=Thomas Henry|author-link=Thomas Henry Huxley}} |
|||
* {{cite conference|url=http://www.panspermia.org/oseti.htm|title=Panspermia Asks New Questions|first=Brig|last=Klyce|date=22 January 2001|conference=The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) in the Optical Spectrum III|conference-url=http://www.coseti.org/4273-sch.htm|editor1-last=Kingsley|editor1-first=Stuart A.|editor1-link=Stuart Kingsley|editor2-last=Bhathal|editor2-first=Ragbir|editor2-link=Ragbir Bhathal|volume=4273|publisher=[[SPIE]]|location=Bellingham, WA|isbn=0-8194-3951-7|doi=10.1117/12.435366|access-date=2015-06-09}} Proceedings of the SPIE held at San Jose, California, 22–24 January 2001 |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/lifeascendingten0000lane|title=Life Ascending: The 10 Great Inventions of Evolution|location=New York|publisher=W.W. Norton & Company|edition=1st American|year=2009|isbn=978-0-393-06596-1|oclc=286488326|last=Lane|first=Nick|author-link=Nick Lane}} |
|||
* {{cite book|title=Origins of Life: The Primal Self-Organization|chapter=Two RNA Worlds: Toward the Origin of Replication, Genes, Recombination and Repair|location=Heidelberg|publisher=Springer|year=2011|isbn=978-3-642-21624-4|editor2-first=Dirk-Henner|editor3-first=Armen Y.|editor2-last=Lankenau|editor3-last=Mulkidjanian|oclc=733245537|doi=10.1007/978-3-642-21625-1|last=Lankenau|first=Dirk-Henner|editor1-last=Egel|editor1-first=Richard}} |
|||
* {{cite book|title=Aristotle's Philosophy of Biology: Studies in the Origins of Life Science|location=Cambridge, UK; New York|publisher=Cambridge University Press|series=Cambridge Studies in Philosophy and Biology|year=2001|isbn=978-0-521-65976-5|last=Lennox|first=James G.|author-link=James G. Lennox}} |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/darwiniandynamic00mich|title=Darwinian Dynamics: Evolutionary Transitions in Fitness and Individuality|location=Princeton, NJ|publisher=[[Princeton University Press]]|year=1999|isbn=978-0-691-02699-2|oclc=38948118|last=Michod|first=Richard E.}} |
|||
* {{cite book|title=The Origin of Life|location=Mineola, NY|publisher=Dover Publications|edition=2nd|year=1953|others=Translation and new introduction by Sergius Morgulis|isbn=978-0-486-49522-4|last=Oparin|first=A.I.|author-link=Alexander Oparin|orig-date=Originally published 1938; New York: [[Macmillan Publishers (United States) |The Macmillan Company]]}} |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/biologyrave00rave|title=Biology|location=Boston|publisher=[[McGraw-Hill Education |McGraw-Hill]]|edition=6th|year=2002|isbn=978-0-07-112261-0|oclc=45806501|last1=Raven|first1=Peter H.|author-link1=Peter H. Raven|last2=Johnson|first2=George B.|author-link2=George B. Johnson}} |
|||
* {{cite book|url=http://penelope.uchicago.edu/ross/ross210.html|title=Arcana Microcosmi|location=London|year=1652|volume=II|oclc=614453394|last=Ross|first=Alexander|author-link=Alexander Ross (writer)}} |
|||
* {{cite conference|chapter-url=http://www.rbsp.info/rbs/PDF/spie05-telos.pdf|chapter=Historical Development of the Distinction between Bio- and Abiogenesis|last=Sheldon|first=Robert B.|title=Astrobiology and Planetary Missions|date=22 September 2005|conference=Astrobiology and Planetary Missions|conference-url=http://spie.org/Publications/Proceedings/Volume/5906?origin_id=x4323&start_year=2005&end_year=2005|editor1-last=Hoover|editor1-first=Richard B.|editor1-link=Richard B. Hoover|editor2-last=Levin|editor2-first=Gilbert V.|editor2-link=Gilbert Levin|editor3-last=Rozanov|editor3-first=Alexei Y.|editor4-last=Gladstone|editor4-first=G. Randall|volume=5906|pages=59061I|publisher=SPIE|location=Bellingham, WA|isbn=978-0-8194-5911-4|doi=10.1117/12.663480}} Proceedings of the SPIE held at San Diego, California, 31 July–2 August 2005 |
|||
* {{cite book|url=https://archive.org/details/fragmenoscien02tyndrich|title=Fragments of Science|location=New York|publisher=[[Peter F. Collier |P.F. Collier & Sons]]|edition=6th|year=1905|volume=2|oclc=726998155|last=Tyndall|first=John|author-link=John Tyndall|orig-date=Originally published 1871; London; New York: [[Longman]]s, Green & Co.; [[D. Appleton & Company |D. Appleton and Company]]}} |
|||
* {{cite book|title=Biochemistry|location=New York|publisher=John Wiley & Sons|edition=3rd|year=2004|volume=1|isbn=978-0-471-19350-0|last1=Voet|first1=Donald|author-link1=Donald Voet|last2=Voet|first2=Judith G.|author-link2=Judith G. Voet}} |
|||
* {{cite book|title=Life from an RNA World: The Ancestor Within|page=287|location=Cambridge, Massachusetts|publisher=[[Harvard University Press]]|year=2010|isbn=978-0-674-05075-4|last=Yarus|first=Michael}} |
|||
{{Refend}} |
|||
== Dış bağlantılar == |
== Dış bağlantılar == |
||
{{Kütüphane kaynakları bilgi kutusu}} |
|||
* [http://web.snauka.ru/en/issues/2013/12/30018 A.E.Zlobin, Tunguska similar impacts and origin of life (mathematical theory of origin of life, incoming of pattern recognition algorithm due to comets)]{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20131217023508/http://web.snauka.ru/en/issues/2013/12/30018 |tarih=17 Aralık 2013 }} |
|||
* http://genetics.mgh.harvard.edu/szostakweb/publications/Szostak_pdfs/Hanczyc_and_Szostak_2004_COChemBio.pdf{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080407004934/http://genetics.mgh.harvard.edu/szostakweb/publications/Szostak_pdfs/Hanczyc_and_Szostak_2004_COChemBio.pdf |tarih=7 Nisan 2008 }} Martin M Hanczyc and Jack W Szostak. Replicating vesicles as models of primitive cell growth and division. Current Opinion in Chemical Biology 2004, 8:660–664. (192 [[Kibibyte|KiB]]<!-- application/pdf, 197274 bytes -->) |
|||
* https://web.archive.org/web/20061015000732/http://www.santafe.edu/sfi/People/kauffman/sak-peptides.html "SELF-REPLICATION: Even peptides do it" by [[Stuart Kauffman|Stuart A. Kauffman]] <small>(ilk hali olarak web arşiv yüzüne artık ulaşılamıyor)</small> |
|||
* http://www.gla.ac.uk/projects/originoflife/{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20190926183642/http://www.gla.ac.uk/projects/originoflife/ |tarih=26 Eylül 2019 }} Origins of Life website including papers, resources, by Dr. Michael Russell at the University of Glasgow |
|||
* https://web.archive.org/web/20090731102920/http://pokey.arc.nasa.gov/~astrochm/LifeImplications.html Possible Connections Between Interstellar Chemistry and the Origin of Life on the Earth |
|||
* https://web.archive.org/web/20130429151151/http://nai.arc.nasa.gov/news_stories/news_detail.cfm?ID=207 Scientists Find Clues That Life Began in Deep Space – NASA Astrobiology Institute |
|||
* http://www.pnas.org/cgi/content/full/97/23/12503{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080503204231/http://www.pnas.org/cgi/content/full/97/23/12503 |tarih=3 Mayıs 2008 }} Self-organizing biochemical cycles – by Leslie Orgel |
|||
* http://www.livescience.com/animalworld/060609_life_origin.html{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080522110422/http://www.livescience.com/animalworld/060609_life_origin.html |tarih=22 Mayıs 2008 }} How Life Began: New Research Suggests Simple Approach |
|||
* http://sciam.com/article.cfm?chanID=sa004&articleID=9952573C {{Ölü bağlantı|tarih=Nisan 2020 }} Primordial Soup's On: Scientists Repeat Evolution's Most Famous Experiment – an article in Scientific American. 28 Mart 2007 |
|||
* http://www.evolution-textbook.org/content/free/figures/ch04.html{{Webarşiv|url=https://web.archive.org/web/20080410113413/http://www.evolution-textbook.org/content/free/figures/ch04.html |tarih=10 Nisan 2008 }} Illustrations from ''Evolution'' (textbook) |
|||
{{Doğa}} |
|||
* [https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2105383118 Yaşamın kökenine dair gizemlerde ilerleme kaydediliyor] - Adam Mann ([[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|PNAS]]; 14 Nisan 2021) {{En}} |
|||
{{Otorite kontrolü}} |
|||
* [https://exploringorigins.org/ Yaşamın Kökenlerini Keşfetmek] [[Museum of Science (Boston)|Bilim Müzesi'nde (Boston)]] sanal bir sergi {{En}} |
|||
* [https://www.earthfacts.com/evolution-and-life/howlifebeganearth/ Dünyada yaşam nasıl başladı] – Marcia Malory (Earth Facts; 2015) {{En}} |
|||
* [https://www.bbc.co.uk/programmes/p004y29f Yaşamın Kökenleri] – [[Richard Dawkins]] ve diğerleri. (BBC Radyo; 2004) {{En}} |
|||
* [https://www.hawking.org.uk/in-words/lectures/life-in-the-universe Evrende Yaşam] - [[Stephen Hawking|Stephen Hawking'in]] Denemesi (1996) {{En}} |
|||
{{Doğa}}{{Biyoloji-altdal}}{{Otorite kontrolü}} |
|||
[[Kategori:Yaşamın kökeni| ]] |
|||
[[Kategori: |
[[Kategori:Doğa olayları]] |
||
[[Kategori: |
[[Kategori:Evrimsel biyoloji]] |
||
[[Kategori: |
[[Kategori:Başlangıçlar]] |
||
[[Kategori: |
[[Kategori:Astrobiyoloji]] |
||
[[Kategori:Yaşamın kökeni]] |
|||
Sayfanın 19.59, 2 Nisan 2023 tarihindeki hâli
Biyolojide abiyogenez (a- 'değil' + Yunanca bios 'yaşam' + genesis 'köken') veya yaşamın kökeni, yaşamın basit organik bileşikler gibi cansız maddelerden ortaya çıktığı doğal süreçtir. Hakim bilimsel hipotez, Dünya'da cansız varlıklardan canlı varlıklara geçişin tek bir olay değil, yaşanabilir bir gezegenin oluşumu, organik moleküllerin prebiyotik sentezi, moleküler kendini kopyalama, kendini birleştirme, otokataliz ve hücre zarlarının ortaya çıkışını içeren artan karmaşıklıkta bir süreç olduğudur. Sürecin farklı aşamaları için birçok öneri yapılmıştır.
Abiyogenez çalışması, yaşam öncesi kimyasal reaksiyonların bugün Dünya'dakinden çarpıcı biçimde farklı koşullar altında yaşamı nasıl ortaya çıkardığını belirlemeyi amaçlamaktadır. Öncelikle biyoloji ve kimyanın araçlarını kullanır, daha yeni yaklaşımlar ise birçok bilimin sentezini yapmaya çalışır. Yaşam, karbon ve suyun özelleşmiş kimyası aracılığıyla işler ve büyük ölçüde dört temel kimyasal ailesine dayanır: hücre zarları için lipitler, şekerler gibi karbonhidratlar, protein metabolizması için amino asitler ve kalıtım mekanizmaları için nükleik asit DNA ve RNA. Başarılı bir abiyogenez teorisi, bu molekül sınıflarının kökenlerini ve etkileşimlerini açıklamalıdır. Abiyogeneze yönelik pek çok yaklaşım, kendini kopyalayan moleküllerin ya da bileşenlerinin nasıl ortaya çıktığını araştırmaktadır. Araştırmacılar genellikle mevcut yaşamın bir RNA dünyasından türediğini düşünmektedir, ancak diğer kendi kendini kopyalayan moleküller RNA'dan önce var olmuş olabilir.
Klasik 1952 Miller-Urey deneyi, proteinlerin kimyasal bileşenleri olan amino asitlerin çoğunun, Dünya'nın ilk zamanlarını taklit etmeye yönelik koşullar altında inorganik bileşiklerden sentezlenebileceğini göstermiştir. Yıldırım, radyasyon, mikro meteorların atmosferik girişleri ve deniz ve okyanus dalgalarındaki kabarcıkların patlaması gibi dış enerji kaynakları bu reaksiyonları tetiklemiş olabilir. Diğer yaklaşımlar ("önce metabolizma" hipotezleri) Dünya'nın ilk zamanlarındaki kimyasal sistemlerdeki katalizin kendi kendini kopyalamak için gerekli öncü molekülleri nasıl sağlamış olabileceğini anlamaya odaklanmaktadır.
Genomik bir yaklaşım, yaşamın iki ana dalının üyeleri olan arkea ve bakteriler tarafından paylaşılan genleri tanımlayarak modern organizmaların son evrensel ortak atasını (LUCA) karakterize etmeye çalışmıştır (burada ökaryotlar iki üst âlemli sistemdeki arkea dalına aittir). 355 genin tüm yaşam için ortak olduğu görülmektedir; bu genlerin doğası, LUCA'nın Wood-Ljungdahl yolu ile anaerobik olduğunu, kemiosmoz ile enerji elde ettiğini ve DNA, genetik kod ve ribozomlar ile kalıtsal materyalini koruduğunu ima etmektedir. LUCA 4 milyar yıl (4 Gya) önce yaşamış olmasına rağmen, araştırmacılar onun yaşamın ilk formu olduğuna inanmamaktadırlar. Daha önceki hücreler sızdıran bir zara sahip olabilir ve derin denizlerdeki beyaz dumanlı bir hidrotermal bacanın yakınında doğal olarak oluşan bir proton gradyanından güç almış olabilir.
Dünya, evrende yaşam barındırdığı bilinen tek yer olmaya devam etmektedir ve Dünya'dan elde edilen fosil kanıtlar, abiyogenez çalışmalarının çoğunu bilgilendirmektedir. Dünya 4,54 Gya'da oluşmuştur; Dünya'daki yaşamın tartışmasız en eski kanıtı en az 3,5 Gya'dan kalmadır. Fosil mikroorganizmaların, Hadeen sırasında 4.4 Gya okyanus oluşumundan kısa bir süre sonra, Quebec'ten 3.77 ile 4.28 Gya'ya tarihlenen hidrotermal havalandırma çökeltileri içinde yaşadığı görülmektedir.
Genel bakış
Yaşam (kalıtsal) varyasyonlarla üremeden oluşur.[3] NASA yaşamı "Darwinci [yani biyolojik] evrim geçirebilen, kendi kendini idame ettiren kimyasal bir sistem" olarak tanımlamaktadır.[4] Böyle bir sistem karmaşıktır; muhtemelen yaklaşık 4 milyar yıl önce yaşamış tek hücreli bir organizma olan son evrensel ortak ata (LUCA), bugün evrensel olan DNA genetik kodunda kodlanmış yüzlerce gene zaten sahipti. Bu da mesajcı RNA, taşıyıcı RNA ve kodu proteinlere çevirmek için ribozomları içeren bir dizi hücresel mekanizma anlamına gelmektedir. Bu proteinler, Wood-Ljungdahl metabolik yolu aracılığıyla anaerobik solunumunu çalıştıracak enzimleri ve genetik materyalini çoğaltacak bir DNA polimerazı içeriyordu.[5][6]
Abiyogenez (yaşamın kökeni)[7][8][9] araştırmacılarının önündeki zorluk, ilk bakışta tüm parçaları işlevini yerine getirebilmesi için gerekli olan böylesine karmaşık ve birbirine sıkı sıkıya bağlı bir sistemin evrimsel adımlarla nasıl gelişebildiğini açıklamaktır. Örneğin, ister LUCA ister modern bir organizma olsun, bir hücre DNA'sını DNA polimeraz enzimi ile kopyalar ve bu enzim de DNA'daki DNA polimeraz geninin transle edilmesiyle üretilir. Biri olmadan ne enzim ne de DNA üretilebilir.[10] Evrimsel süreç, moleküler kendi kendini kopyalama, hücre zarları gibi kendini birleştirme ve otokatalizi içermiş olabilir.[5][6][11]
LUCA gibi canlı bir hücrenin gelişiminin öncülleri, ayrıntıları tartışmalı olsa da yeterince açıktır: mineral ve sıvı su kaynağı ile yaşanabilir bir dünya oluşur. Prebiyotik sentez, proteinler ve RNA gibi polimerler halinde bir araya getirilen bir dizi basit organik bileşik yaratır. LUCA'dan sonraki süreç de kolayca anlaşılabilir: biyolojik evrim, çeşitli formlara ve biyokimyasal yeteneklere sahip çok çeşitli türlerin gelişmesine neden olmuştur. Bununla birlikte, LUCA gibi canlıların basit bileşenlerden türetilmesi anlaşılmaktan uzaktır.[1]
Dünya yaşamın bilindiği tek yer olmaya devam etse de[12][13] astrobiyoloji bilimi diğer gezegenlerde yaşam olduğuna dair kanıtlar aramaktadır. NASA'nın yaşamın kökenine ilişkin 2015 stratejisi, evrimleşebilen makromoleküler sistemlerin çeşitliliğine, seçilimine ve çoğalmasına katkıda bulunan etkileşimleri, aracı yapıları ve işlevleri, enerji kaynaklarını ve çevresel faktörleri belirleyerek ve potansiyel ilkel bilgi polimerlerinin kimyasal manzarasını haritalandırarak bulmacayı çözmeyi amaçlamıştır.[2] Çoğalabilen, genetik bilgi depolayabilen ve seçilime tabi özellikler sergileyebilen polimerlerin ortaya çıkışının, büyük olasılıkla prebiyotik kimyasal evrimin ortaya çıkışında kritik bir adım olduğu öne sürülmüştür.[2] Bu polimerler de çevredeki reaksiyonlarla oluşmuş olabilecek nükleobazlar, amino asitler ve şekerler gibi basit organik bileşiklerden türemiştir.[8][14][15][16] Yaşamın kökenine ilişkin başarılı bir teori, tüm bu kimyasalların nasıl ortaya çıktığını açıklamalıdır.[17]
1960'lara kadar kavramsal tarihçe
Kendiliğinden oluşum
Aristoteles'ten 19. yüzyıla kadar yaşamın kökenine ilişkin eski görüşlerden biri kendiliğinden oluşumdur.[18] Bu teori, "aşağı" hayvanların çürüyen organik maddeler tarafından üretildiğini ve yaşamın tesadüfen ortaya çıktığını savunuyordu.[19][20] Bu teori 17. yüzyıldan itibaren Thomas Browne'un Pseudodoxia Epidemica'sı gibi eserlerde sorgulanmıştır.[21][22] 1665 yılında Robert Hooke bir mikroorganizmanın ilk çizimlerini yayınladı. 1676'da Antonie van Leeuwenhoek, muhtemelen protozoa ve bakteri olan mikroorganizmaları çizdi ve tanımladı.[23] Van Leeuwenhoek kendiliğinden oluşuma karşı çıktı ve 1680'lerde kapalı ve açık et inkübasyonundan böcek üremesinin yakından incelenmesine kadar çeşitli deneyler kullanarak teorinin yanlış olduğuna kendini ikna etti.[24] 1668 yılında Francesco Redi, sineklerin yumurtlaması engellendiğinde ette kurtçuk oluşmadığını göstermiştir.[25] 19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde, kendiliğinden oluşumun kanıtlanmadığı düşünülüyordu.[26][27]
Panspermia
MÖ 5. yüzyılda Anaksagoras'a kadar uzanan bir başka eski fikir de panspermia,[28] yani yaşamın meteoroitler, asteroitler, kuyruklu yıldızlar[29] ve gezegenimsiler[30] tarafından dağıtılmış olarak evrenin her yerinde var olduğu fikridir. Yaşamın kendi içinde nasıl ortaya çıktığını açıklamaya çalışmaz, ancak Dünya'daki yaşamın kökenini başka bir gök cismine kaydırır. Bunun avantajı, yaşamın oluştuğu her bir gezegende değil, daha sınırlı bir dizi yerde (hatta potansiyel olarak tek bir yerde) oluşmuş olması ve daha sonra kuyruklu yıldız veya meteor çarpması yoluyla galaksideki diğer yıldız sistemlerine yayılmış olmasıdır.[31]
"Sıcak küçük bir gölet": ilkel çorba
Yaşamın cansız maddelerden yavaş aşamalarla oluştuğu fikri, Herbert Spencer'ın 1864-1867 yılları arasında yayımlanan "Biyolojinin İlkeleri" adlı kitabında ve William Turner Thiselton-Dyer'ın 1879 tarihli "Kendiliğinden Oluşum ve Evrim Üzerine" adlı makalesinde yer almıştır. Charles Darwin 1 Şubat 1871'de Joseph Hooker'a bu yayınlar hakkında yazdı ve kendi spekülasyonunu ortaya koyarak yaşamın ilk kıvılcımının "her türlü amonyak ve fosforik tuzun, ışığın, ısının, elektriğin vb. bulunduğu, daha karmaşık değişimlere uğramaya hazır bir protein bileşiğinin kimyasal olarak oluştuğu sıcak küçük bir havuzda" başlamış olabileceğini öne sürdü. Darwin, "günümüzde böyle bir maddenin anında yutulacağını ya da emileceğini, oysa canlılar oluşmadan önce böyle bir şeyin söz konusu olamayacağını" açıklamaya devam etmiştir.[32][33][34]
1924'te Alesandr Oparin ve 1929'da J. B. S. Haldane, ilk hücreleri oluşturan ilk moleküllerin ilkel bir çorbadan yavaşça kendi kendine organize olduğunu öne sürmüş ve bu teori Oparin-Haldane hipotezi olarak adlandırılmıştır.[35][36] Haldane, Dünya'nın prebiyotik okyanuslarının organik bileşiklerin oluşabileceği "sıcak seyreltik bir çorbadan" oluştuğunu öne sürmüştür.[20][37] J. D. Bernal, bu tür mekanizmaların yaşam için gerekli moleküllerin çoğunu inorganik öncülerden oluşturabileceğini gösterdi.[38] 1967'de üç "aşama" önerdi: biyolojik monomerlerin kökeni; biyolojik polimerlerin kökeni; ve moleküllerden hücrelere evrim.[39][40]
Miller-Urey deneyi
1952 yılında Stanley Miller ve Harold Urey, Oparin-Haldane hipotezinin öne sürdüğü gibi prebiyotik koşullar altında organik moleküllerin inorganik öncüllerden kendiliğinden nasıl oluşabileceğini göstermek için kimyasal bir deney gerçekleştirmiştir. Amino asitler gibi basit organik monomerleri oluşturmak için metan, amonyak ve hidrojenin yanı sıra su buharı gibi yüksek oranda indirgeyici (oksijenden yoksun) bir gaz karışımı kullandı.[41][42] Bernal, Miller-Urey deneyi için "bu tür moleküllerin oluşumunu açıklamak yeterli değildir, gerekli olan, bu moleküllerin kökenlerinin, serbest enerji için uygun kaynakların ve yutakların varlığını öne süren fiziksel-kimyasal bir açıklamasıdır" demiştir.[43] Bununla birlikte, mevcut bilimsel fikir birliği ilkel atmosferi zayıf indirgeyici veya nötr olarak tanımlamakta, bu da üretilebilecek amino asitlerin miktarını ve çeşitliliğini azaltmaktadır.[44][45] Bununla birlikte, erken okyanuslarda bulunan demir ve karbonat minerallerinin eklenmesi, çok çeşitli amino asitler üretmektedir.[44] Daha sonraki çalışmalar diğer iki potansiyel indirgeyici ortama odaklanmıştır: dış uzay ve derin deniz hidrotermal bacaları.[46][47][48]
Yaşanabilir bir Dünya üretmek
Yaşamın kökeni zaman çizelgesi | ||||||||||||||||||||||||
−13 — – −12 — – −11 — – −10 — – −9 — – −8 — – −7 — – −6 — – −5 — – −4 — – −3 — – −2 — – −1 — – 0 — |
| |||||||||||||||||||||||
İlk yıldızlarla birlikte erken evren
Yaklaşık 14 Gya'da meydana gelen Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, evrende mevcut olan tek kimyasal elementler periyodik tablodaki en hafif üç atom olan hidrojen, helyum ve lityumdu. Bu elementler yavaş yavaş bir araya gelerek yıldızları oluşturdu. Bu ilk yıldızlar büyük kütleli ve kısa ömürlüydü ve yıldız nükleosentezi yoluyla tüm ağır elementleri üretiyorlardı. Şu anda evrende en bol bulunan dördüncü kimyasal element olan karbon (hidrojen, helyum ve oksijenden sonra), esas olarak beyaz cüce yıldızlarda, özellikle de Güneş'in kütlesinin iki katından daha büyük olanlarda oluşmuştur.[49] Bu yıldızlar yaşam döngülerinin sonuna ulaştıklarında, aralarında karbon ve oksijenin de bulunduğu bu daha ağır elementleri evrenin dört bir yanına fırlattılar. Bu daha ağır elementler, kayalık gezegenler ve diğer cisimler de dahil olmak üzere yeni cisimlerin oluşumuna olanak sağladı.[50] Nebula hipotezine göre, Güneş Sistemi'nin oluşumu ve evrimi 4,6 Gya'da dev bir moleküler bulutun küçük bir bölümünün kütleçekimsel çöküşüyle başladı. Çöken kütlenin çoğu merkezde toplanarak Güneş'i oluştururken, geri kalanı düzleşerek gezegenlerin, uyduların, asteroitlerin ve diğer küçük Güneş Sistemi cisimlerinin oluştuğu bir ön gezegen diskine dönüştü.[51]
Dünya'nın ortayaçıkışı
Dünya 4.54 Gya'da oluşmuştur.[52][53] Hadeen Dünyası (oluşumundan 4 Gya'ya kadar) ilk başta herhangi bir canlı organizma için uygun değildi. Oluşumu sırasında Dünya başlangıçtaki kütlesinin önemli bir kısmını kaybetti ve sonuç olarak moleküler hidrojeni ve orijinal inert gazların büyük kısmını tutacak kütleçekiminden yoksun kaldı.[54] Atmosfer büyük ölçüde su buharı, azot ve karbondioksitten, daha az miktarda da karbonmonoksit, hidrojen ve kükürt bileşiklerinden oluşuyordu.[55] Karbondioksitin sudaki çözeltisinin, denizleri yaklaşık 5,5 pH ile hafif asidik hale getirdiği düşünülmektedir.[56] Hadeen atmosferi, günümüzde hala bazı abiyotik kimyayı destekleyen volkanik gazlara benzer şekilde[57] "devasa, üretken bir açık hava kimya laboratuvarı" olarak nitelendirilmiştir.[57]
Okyanuslar, Dünya'nın oluşumundan 200 milyon yıl kadar sonra, kaynama noktasına yakın (100 C) indirgeyici bir ortamda, 5.8'lik pH hızla nötre doğru yükselirken ortaya çıkmış olabilir.[58] Bu senaryo, Batı Avustralya'daki Narryer Dağı'nın metamorfize kuvarsitinden elde edilen 4.404 Gya zirkon kristallerinin tarihlendirilmesinden destek bulmuştur.[59] Muhtemelen artan volkanizmaya rağmen, Dünya 4.4 ila 4.3 Gya arasında, kıtasal kabuğun çok az olduğu, çalkantılı bir atmosfere ve T Tauri evresindeki Güneş'ten, kozmik radyasyondan ve devam eden asteroit ve kuyruklu yıldız çarpmalarından kaynaklanan yoğun ultraviyole ışığa maruz kalan bir hidrosfere sahip bir su dünyası olabilir.[60]
Geç Dönem Ağır Bombardıman hipotezi, 4,28[61] ve 3,8 Gya arasındaki Hadeen ortamının yaşam için oldukça tehlikeli olduğunu öne sürmektedir. Nice modelini takiben, dev gezegenlerin yörüngelerindeki değişiklikler Dünya'yı, Ay'ı ve iç gezegenleri çukurlaştıran asteroit ve kuyruklu yıldızlarla bombardımana tutmuş olabilir.[62] Sık çarpışmalar fotosentezi gerçekleşmez hale getirebilirdi.[57][63][64][65] Bu tür yıkıcı olaylar arasındaki dönemler, erken ortamlarda yaşamın olası kökeni için zaman pencereleri verir. Eğer yaşamın ortaya çıktığı yer derin deniz hidrotermal ortamı ise abiyogenez 4.0-4.2 Gya kadar erken bir zamanda gerçekleşmiş olabilir. Eğer bölge Dünya yüzeyindeyse abiyogenez sadece 3.7 ile 4.0 Gya arasında gerçekleşmiş olabilir.[66] Ancak, yeni Ay araştırmaları ve örnekleri, Nice modelinin mimarlarından biri de dahil olmak üzere bilim insanlarının Geç Dönem Ağır Bombardıman'ın önemini vurgulamalarına yol açmıştır.[67]
Eğer yaşam okyanusta on metreden daha derinlerde evrimleştiyse hem geç darbelerden hem de o zamanlar güneşten gelen yüksek seviyelerdeki ultraviyole radyasyondan korunmuş olacaktır. Jeotermal olarak ısıtılan okyanus kabuğu, derin hidrotermal bacalar yoluyla Miller-Urey deneylerinin gösterdiğinden çok daha fazla organik bileşik üretmiş olabilir.[68] Mevcut enerji, hipertermofilik bakterilerin ve termoasidofilik arkeaların yaşadığı sıcaklıklar olan 100-150 °C'de en üst düzeye çıkar. Bu modern organizmalar, LUCA'nın hayatta kalan en yakın akrabaları arasında olabilir.[69]
Yaşamın en eski kanıtı
Yaşam, erimiş Hadeen'in ardından yeterli kabuğun katılaştığı Eoarkeen döneminde, 3,5 Gya'dan daha uzun bir süre[70][71][72] Dünya'da var olmuştur.[73][74][75] Şimdiye kadar bulunan en eski fiziksel yaşam kanıtı, Kuzey Quebec'in Nuvvuagittuq Yeşiltaş Kuşağı'nda, en az 3.77 ve muhtemelen 4.28 Gya'da bantlı demir formasyonu kayalarındaki mikrofosillerden oluşmaktadır. Mikroorganizmalar, Hadeen sırasında okyanusların 4.4 Gya oluşumundan kısa bir süre sonra hidrotermal menfez çökeltileri içinde yaşamıştır. Mikroplar modern hidrotermal havalandırma bakterilerine benzemektedir ve abiyogenezin böyle bir ortamda başladığı görüşünü desteklemektedir.[61]
Biyojenik grafit, güneybatı Grönland'dan[76] 3.7 Gya metasedimenter kayalarda ve 3.49 Gya Batı Avustralya kumtaşından mikrobiyal mat fosillerinde bulunmuştur.[77] Güneybatı Grönland'daki Isua suprakrustal kuşağı yakınlarındaki Akilia Adası'ndan 3.7 Gya'ya tarihlenen kayalarda erken yaşamın kanıtları biyojenik karbon izotopları göstermiştir.[78] Isua suprakrustal kuşağının diğer kısımlarında, garnet kristalleri içinde hapsolmuş grafit kalıntıları yaşamın diğer elementleriyle bağlantılıdır: oksijen, azot ve muhtemelen fosfat formundaki fosfor, 3.7 Gya yaşamı için daha fazla kanıt sağlar.[79] Batı Avustralya'nın Pilbara bölgesinde, fosilleşmiş bir plajdaki pirit içeren kumtaşında, oksijen yokluğunda fotosentez yoluyla sülfürü oksitleyen yuvarlak boru şeklindeki hücrelerle erken yaşamın ikna edici kanıtları bulunmuştur.[80][81] Batı Avustralya'dan elde edilen zirkonlar, Dünya'da yaşamın en az 4.1 Gya'da var olduğunu göstermektedir.[82]
Batı Avustralya'nın Pilbara bölgesi, stromatolit adı verilen katmanlı yapılar da dahil olmak üzere 3.48 Gya kayaları içeren Dresser Formasyonunu içermektedir. Bunların modern benzerleri siyanobakteriler de dahil olmak üzere fotosentetik mikroorganizmalar tarafından oluşturulmuştur.[83] Bunlar deforme olmamış hidrotermal-sedimanter tabakalar içinde yer alır; dokuları biyojenik bir kökene işaret eder. Dresser formasyonunun bazı kısımları karadaki sıcak su kaynaklarını korumaktadır, ancak diğer bölgeler sığ denizler gibi görünmektedir.[84]
-
Glacier Ulusal Parkı, Siyeh Formasyonu'ndaki stromatolitler 3,5 Gya'ya tarihlendirilerek en eski yaşam formları arasına yerleştirilmiştir -
Shark Bay'deki modern stromatolitler, fotosentetik siyanobakteriler tarafından oluşturulmuştur
Moleküllerin üretilmesi: prebiyotik sentez
Hidrojen ve helyum dışındaki tüm kimyasal elementler yıldız nükleosentezinden türemiştir. Yaşamın temel kimyasal bileşenleri - karbon-hidrojen molekülü (CH), karbon-hidrojen pozitif iyonu (CH+) ve karbon iyonu (C+) - yıldızlardan gelen ultraviyole ışıkla üretilmiştir.[85] Organik moleküller de dahil olmak üzere karmaşık moleküller hem uzayda hem de gezegenlerde doğal olarak oluşur.[86] Dünya'nın ilk zamanlarındaki organik moleküller ya çarpma şokları ya da ultraviyole ışık, redoks eşleşmesi veya elektrik deşarjları gibi diğer enerji kaynakları tarafından yönlendirilen organik molekül sentezi ile karasal kökenli olabilir; ya da gezegene yağan yıldızlararası toz bulutlarında oluşan organik moleküller ile dünya dışı kökenli (psödo-panspermia) olabilir.[87][88]
Gözlemlenen dünya dışı organik moleküller
Organik bir bileşik, molekülleri karbon içeren bir kimyasaldır. Karbon Güneş'te, yıldızlarda, kuyruklu yıldızlarda ve çoğu gezegenin atmosferinde bol miktarda bulunur.[89] Organik bileşikler uzayda nispeten yaygındır, moleküler bulutlarda ve çöküntü örtülerinde meydana gelen "karmaşık moleküler sentez fabrikaları" tarafından oluşturulur ve reaksiyonlar çoğunlukla iyonlaştırıcı radyasyon tarafından başlatıldıktan sonra kimyasal olarak gelişir.[86][90][91] Meteorlarda guanin, adenin, sitozin, urasil ve timin gibi pürin ve pirimidin nükleobazları bulunmuştur. Bunlar Dünya'nın ilk zamanlarında DNA ve RNA'nın oluşması için gerekli materyalleri sağlamış olabilir.[92] Amino asit glisin Wild 2 kuyruklu yıldızından fırlatılan materyalde bulunmuştur; daha önce meteorlarda tespit edilmişti.[93] Kuyruklu yıldızlar, iyonlaştırıcı radyasyon altında basit karbon bileşiklerinden oluşan katran benzeri organik bir madde olduğu düşünülen koyu renkli malzemeyle kaplıdır. Kuyruklu yıldızlardan gelen bir malzeme yağmuru bu tür karmaşık organik molekülleri Dünya'ya getirmiş olabilir.[94][95][57] Geç Ağır Bombardıman sırasında meteorların Dünya'ya yılda beş milyon tona kadar organik prebiyotik element getirmiş olabileceği tahmin edilmektedir.[57]
PAH dünya hipotezi
Polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) gözlemlenebilir evrende en yaygın ve bol bulunan çok atomlu moleküllerdir ve önemli bir karbon deposudur.[89][96][97][98] Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra oluşmuş gibi görünmektedirler[99][97][98] ve yeni yıldızlar ve ötegezegenlerle ilişkilidirler.[89] Dünya'nın ilkel denizinin muhtemel bir bileşenidirler.[99][97][98] PAH'lar nebulalarda,[100] yıldızlararası ortamda, kuyruklu yıldızlarda ve meteoritlerde tespit edilmiştir.[89]
PAH dünyası hipotezi, PAH'ları RNA dünyasının öncülleri olarak ortaya koymaktadır.[101] Yaşamının erken dönemlerinde Güneş'e benzeyen HH 46-IR adlı bir yıldız, siyanür bileşikleri, hidrokarbonlar ve karbonmonoksit gibi moleküller içeren bir malzeme diski ile çevrilidir. Yıldızlararası ortamdaki PAH'lar hidrojenasyon, oksijenasyon ve hidroksilasyon yoluyla canlı hücrelerde kullanılan daha karmaşık organik bileşiklere dönüştürülebilir.[102]
Nükleobazlar
Yıldızlararası toz partikülleri tarafından Dünya'ya getirilen organik bileşiklerin çoğu, kendilerine özgü yüzey-katalitik aktiviteleri sayesinde karmaşık moleküllerin oluşmasına yardımcı olmuştur.[103][104] Murchison meteoritindeki organik bileşiklerin 12C/13C izotopik oranları üzerine yapılan çalışmalar, RNA bileşeni urasil ve ksantin de dahil olmak üzere ilgili moleküllerin dünya dışında oluştuğunu göstermektedir.[105] NASA'nın meteoritler üzerinde yaptığı çalışmalar, dört DNA nükleobazının (adenin, guanin ve ilgili organik moleküller) da uzayda oluştuğunu göstermektedir.[103][106][107] Evrene nüfuz eden kozmik toz, yıldızlar tarafından hızla yaratılabilecek karmaşık organikler ("karışık aromatik-alifatik yapıya sahip amorf organik katılar") içerir.[108] Bir şeker molekülü ve RNA öncüsü olan glikolaldehit, protostarların çevresi ve meteoritler de dahil olmak üzere uzay bölgelerinde tespit edilmiştir.[109][110]
Laboratuvar sentezi
1860'ların başlarında yapılan deneyler, basit karbon kaynaklarının bol miktarda inorganik katalizörle etkileşiminden biyolojik olarak ilgili moleküllerin üretilebileceğini göstermiştir. "Çorba" teorisinin öne sürdüğü koşullar altında abiyotik olarak üretilen monomerlerden karmaşık polimerlerin kendiliğinden oluşması kolay değildir. Gerekli temel organik monomerlerin yanı sıra, Miller-Urey ve Joan Oró deneyleri sırasında polimer oluşumunu engelleyecek bileşikler de yüksek konsantrasyonlarda oluşmuştur.[111] Biyoloji, kodlanmış protein enzimleri için esasen 20 amino asit kullanır ve bu da yapısal olarak mümkün olan ürünlerin çok küçük bir alt kümesini temsil eder. Yaşam mevcut olanı kullanma eğiliminde olduğundan, kullanılan kümenin neden bu kadar küçük olduğuna dair bir açıklamaya ihtiyaç vardır.[112]
Şekerler
Alexander Butlerov 1861'de formaldehitin bazik koşullar altında kalsiyum gibi divalent metal iyonları ile ısıtıldığında formoz reaksiyonunun tetrozlar, pentozlar ve heksozlar dahil şekerler oluşturduğunu göstermiştir. R. Breslow 1959'da reaksiyonun otokatalitik olduğunu öne sürmüştür.[113]
Nükleobazlar
Guanin ve adenin gibi nükleobazlar, hidrojen siyanür (HCN) ve amonyak gibi basit karbon ve nitrojen kaynaklarından sentezlenebilir.[114] Formamid, karasal minerallerle ısıtıldığında dört ribonükleotidin tamamını üretir. Formamid evrende her yerde bulunur ve su ile HCN'nin reaksiyonuyla üretilir. Suyun buharlaştırılmasıyla konsantre edilebilir.[115][116] HCN sadece henüz var olmayan aerobik organizmalar (ökaryotlar ve aerobik bakteriler) için zehirlidir. Glisin amino asidinin sentezi gibi diğer kimyasal süreçlerde rol oynayabilir.[57]
Urasil, sitozin ve timin gibi DNA ve RNA bileşenleri, meteoritlerde bulunan pirimidin gibi başlangıç kimyasalları kullanılarak uzay koşullarında sentezlenebilir. Pirimidin kırmızı dev yıldızlarda ya da yıldızlararası toz ve gaz bulutlarında oluşmuş olabilir.[117] Dört RNA bazının tümü, dünya dışı çarpmalar gibi yüksek enerji yoğunluklu olaylarda formamitten sentezlenebilir.[118]
İnorganik malzemelerden baz sentezlemek için başka yollar da rapor edilmiştir.[119] Donma sıcaklıkları, hidrojen siyanür gibi temel öncüller için yoğunlaştırma etkisi nedeniyle pürinlerin sentezi için avantajlıdır.[120] Bununla birlikte, adenin ve guanin sentez için donma koşulları gerektirirken, sitozin ve urasil kaynama sıcaklıkları gerektirebilir.[121] Amonyak ve siyanür 25 yıl boyunca bir dondurucuda bırakıldığında buzda yedi amino asit ve on bir tür nükleobaz oluşmuştur.[122][123] S-triazinler (alternatif nükleobazlar), pirimidinler ve adenin, bir üre çözeltisi indirgeyici bir atmosfer altında donma-çözülme döngülerine tabi tutularak ve enerji kaynağı olarak kıvılcım deşarjları kullanılarak sentezlenebilir.[124] Bu kadar düşük bir sıcaklıkta bu reaksiyonların olağandışı hızına getirilen açıklama, buz içindeki mikroskobik sıvı ceplerinde safsızlıkları toplayarak moleküllerin daha sık çarpışmasına neden olan ötektik dondurmadır.[125]
Uygun veziküllerin üretilmesi
Lipit dünyası teorisi, kendi kendini kopyalayan ilk nesnenin lipit benzeri olduğunu varsayar.[126][127] Fosfolipitler suda çalkalanırken lipit çift tabakaları oluştururlar - hücre zarlarında olduğu gibi aynı yapıdır. Bu moleküller Dünya'nın erken dönemlerinde mevcut değildi, ancak diğer amfifilik uzun zincirli moleküller de zarlar oluşturur. Bu cisimler ilave lipitlerin eklenmesiyle genişleyebilir ve kendiliğinden benzer boyut ve bileşimde iki yavruya bölünebilir. Ana fikir, lipit gövdelerinin moleküler bileşiminin bilgi depolamanın bir ön hazırlığı olduğu ve evrimin bilgi depolayan RNA gibi polimerlerin ortaya çıkmasına yol açtığıdır. Prebiyotik dünyada var olmuş olabilecek amfifillerden veziküller üzerine yapılan çalışmalar şimdiye kadar bir ya da iki tip amfifilden oluşan sistemlerle sınırlı kalmıştır.[128]
Bir lipit çift katmanlı zarı, amfifillerin çok sayıda kombinasyonundan oluşabilir. Bunların en iyisi bir hiper döngünün, aslında bir zar bölgesi ve vezikül içinde hapsolmuş belirli bir bileşik tarafından temsil edilen iki karşılıklı katalizörden oluşan bir pozitif geri beslemenin oluşumunu tercih ederdi.[129][130] Bu tür bölge/bileşik çiftleri yavru veziküllere aktarılabilir ve bu da doğal seçilime izin verecek farklı vezikül soylarının ortaya çıkmasına neden olur.[131]
Bir protosel, yaşamın kökenine bir basamak taşı olarak önerilen, kendi kendine organize olmuş, küresel bir lipit topluluğudur.[128] Klasik tersinmez termodinamik teorisi, genelleştirilmiş bir kimyasal potansiyel altında kendi kendine birleşmeyi dağıtıcı sistemler çerçevesinde ele alır.[132][133][134]
Evrimde temel bir soru, basit protosellerin ilk olarak nasıl ortaya çıktığı ve bir sonraki nesle üreme katkısı açısından nasıl farklılaştığı ve böylece yaşamın evrimini nasıl yönlendirdiğidir. İşlevsel bir protosel (2014 itibarıyla) henüz laboratuvar ortamında elde edilememiştir.[135][136][137] Kendiliğinden bir araya gelen veziküller ilkel hücrelerin temel bileşenleridir.[128] Termodinamiğin ikinci yasası, evrenin entropinin arttığı bir yönde hareket etmesini gerektirir, ancak yaşam, büyük organizasyon derecesi ile ayırt edilir. Bu nedenle, yaşam süreçlerini cansız maddeden ayırmak için bir sınıra ihtiyaç vardır.[138] Irene Chen ve Jack W. Szostak, temel protosellerin, diferansiyel üreme, rekabet ve enerji depolamanın ilkel biçimleri de dahil olmak üzere hücresel davranışlara yol açabileceğini öne sürmektedir.[136] Membran molekülleri için rekabet, stabilize membranları destekleyecek, çapraz bağlı yağ asitlerinin ve hatta günümüzün fosfolipitlerinin evrimi için seçici bir avantaj sağlayacaktır.[136] Bu tür bir mikrokapsülleme, büyük biyomolekülleri içeride tutarken, zar içinde metabolizmaya ve küçük moleküllerin değişimine izin verecektir. Böyle bir zar, bir hücrenin iyonları zar boyunca pompalayarak enerji depolamak üzere kendi elektrokimyasal gradyanını yaratması için gereklidir.[139][140]
Enerji ve entropi
Yaşam, moleküller kendilerini canlı madde olarak organize ettiklerinde entropi ya da düzensizlik kaybını gerektirir. Yaşamın ortaya çıkması ve karmaşıklığın artması, genel entropinin asla azalmayacağını belirten termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişmez, çünkü canlı bir organizma başka yerlerde entropinin artması pahasına (örneğin ısı ve atık üretimi) bazı yerlerde (örneğin canlı vücudu) düzen yaratır.[141][142][143]
Dünya'nın ilk zamanlarında kimyasal reaksiyonlar için birden fazla enerji kaynağı mevcuttu. Jeotermal süreçlerden gelen ısı, kimya için standart bir enerji kaynağıdır. Diğer örnekler arasında güneş ışığı, şimşek,[57] mikrometeorların[144] atmosferik girişleri ve deniz ve okyanus dalgalarındaki kabarcıkların patlaması sayılabilir.[145] Bu durum deneyler[146][147] ve simülasyonlarla doğrulanmıştır.[148] Demir-kükürt kimyasında olduğu gibi, elverişsiz reaksiyonlar son derece elverişli reaksiyonlar tarafından yönlendirilebilir. Örneğin bu, muhtemelen karbon fiksasyonu için önemliydi.[a] Demir-sülfür kimyası yoluyla CO2'nin H2S ile reaksiyonu yoluyla karbon fiksasyonu elverişlidir ve nötr pH ve 100 °C'de gerçekleşir. Hidrotermal bacaların yakınında bol miktarda bulunan demir-kükürt yüzeyleri, az miktarda amino asit ve diğer biyomoleküllerin üretimini sağlayabilir.[57]
Kemiosmoz
1961 yılında Peter Mitchell, bir hücrenin birincil enerji dönüşüm sistemi olarak kemiosmozu önermiştir. Günümüzde canlı hücrelerde her yerde bulunan bu mekanizma, mikroorganizmalarda ve ökaryotların mitokondrilerinde enerji dönüşümünü sağlayarak yaşamın erken dönemleri için olası bir aday haline gelmiştir.[149][150] Mitokondri, kimyasal sentezler gibi hücresel süreçleri yürütmek için kullanılan hücrenin enerji para birimi olan adenozin trifosfat (ATP) üretir. ATP sentez mekanizması, ATP sentaz enziminin gömülü olduğu kapalı bir zarı içerir. Güçlü bir şekilde bağlanmış ATP'yi serbest bırakmak için gereken enerji, membran boyunca hareket eden protonlardan kaynaklanır.[151] Modern hücrelerde bu proton hareketleri, elektrokimyasal bir gradyanı koruyarak iyonların zar boyunca pompalanmasından kaynaklanır. İlk organizmalarda bu gradyan, hidrotermal bir menfezden gelen akış ile çevredeki deniz suyu arasındaki kimyasal bileşim farkından[140] ya da belki de karasal bir kökene sahipse lipid membranları boyunca kemiosmotik enerjinin gelişmesine elverişli meteorik kinonlardan sağlanmış olabilir.[152]
RNA dünyası
RNA dünyası hipotezi, kendi kendini kopyalayan ve katalitik RNA'ya sahip ancak DNA ya da proteinlerin bulunmadığı erken bir Dünya'yı tanımlamaktadır.[153] Birçok araştırmacı, RNA dünyasının şu anda hakim olan DNA temelli yaşamdan önce gelmiş olması gerektiği konusunda hemfikirdir.[154] Ancak, RNA temelli yaşam ilk var olan yaşam olmayabilir.[155][156] Bir başka model de Darwin'in ıslanma ve kuruma döngülerine sahip "sıcak küçük göletini" yansıtmaktadır.[157]
RNA, translasyon sürecinin merkezinde yer alır. Küçük RNA'lar yaşam için gerekli tüm kimyasal grupları ve bilgi transferlerini katalize edebilir.[156][158] RNA modern organizmalarda genetik bilgiyi hem ifade eder hem de korur; ve RNA'nın kimyasal bileşenleri, bugünkünden çok farklı olan Dünya'nın ilk zamanlarına yakın koşullar altında kolayca sentezlenebilir. Ribozimin yapısı, merkezi bir RNA çekirdeği ve peptit bağı oluşumunu katalize eden aktif bölgenin 18 Å yakınında hiçbir amino asit yan zinciri bulunmaması nedeniyle "dumanı tüten silah" olarak adlandırılmıştır.[155][159][160]
RNA dünyası kavramı 1962 yılında Alexander Rich tarafından ortaya atılmış[161] ve bu terim 1986 yılında Walter Gilbert tarafından kullanılmıştır.[156][162] Sitozin ve urasil nükleotitlerinin abiyotik sentezinin açıklanmasında başlangıçta zorluklar yaşanmıştır.[163] Daha sonraki araştırmalar olası sentez yollarını göstermiştir; örneğin formamid, çeşitli karasal minerallerin varlığında ısıtıldığında dört ribonükleotidin tamamını ve diğer biyolojik molekülleri üretmektedir.[115][116]
RNA replikaz, daha fazla RNA replikasyonu için hem kod hem de katalizör olarak işlev görebilir, yani otokatalitik olabilir. Jack Szostak, bazı katalitik RNA'ların daha küçük RNA dizilerini bir araya getirerek kendi kendini kopyalama potansiyeli yaratabildiğini göstermiştir. Birbirlerinin sentezini katalize eden iki ribozim içeren RNA replikasyon sistemleri, ürünün yaklaşık bir saatlik bir ikiye katlanma süresi göstermiş ve deneysel koşullar altında doğal seçilime tabi olmuştur.[164][165][155] Eğer Dünya'nın erken dönemlerinde bu tür koşullar mevcut olsaydı doğal seçilim bu tür otokatalitik setlerin çoğalmasını destekleyecek ve bunlara başka işlevler de eklenebilecekti.[166][167][168] RNA'nın kendiliğinden bir araya gelmesi hidrotermal bacalarda kendiliğinden gerçekleşebilir.[169][170][171] İlk tRNA formu böyle bir çoğaltıcı molekül halinde bir araya gelmiş olabilir.[172]
Protein sentezinin olası öncülleri arasında kısa peptit kofaktörlerinin sentezi veya RNA'nın kendi kendini katalize eden duplikasyonu yer alır. Her ne kadar bazı roller proteinler tarafından devralınmış olsa da atasal ribozomun tamamen RNA'dan oluşması muhtemeldir. Bu konuda geriye kalan başlıca sorular arasında ribozomun evrimi için seçici gücün tanımlanması ve genetik kodun nasıl ortaya çıktığının belirlenmesi yer almaktadır.[173]
Eugene Koonin, "biyolojik sistemlerin çekirdeğini oluşturan ve biyolojik evrimin görünürdeki ön koşulu olan kilit süreçler olan replikasyon ve translasyonun kökeni için şu anda ikna edici bir senaryo bulunmadığını" savunmuştur. RNA dünyası kavramı bu muammanın çözümü için en iyi şansı sunabilir ancak şu ana kadar etkin bir RNA replikazının veya çeviri sisteminin ortaya çıkışını yeterince açıklayamamaktadır."[174]
Filogeni ve LUCA
Carl Woese'nin 1977'deki çalışmalarından başlayarak, genomik çalışmalar tüm modern yaşam formlarının son evrensel ortak atasını (LUCA) filogenetik yaşam ağacında bakteriler ile arkealar ve ökaryotlardan oluşan bir kladın arasına yerleştirmiştir. 4 Gya'nın üzerinde yaşamıştır.[175][176] Az sayıda çalışma LUCA'yı bakterilerin içine yerleştirmiş, arkealar ve ökaryotların evrimsel olarak Eubacteria'nın içinden türediğini öne sürmüştür;[177] Thomas Cavalier-Smith fenotipik olarak çeşitlilik gösteren bakteriyel filum Chloroflexota'nın LUCA'yı içerdiğini öne sürmüştür.[178]
-
Kökte son evrensel ortak atayı (LUCA) gösteren filogenetik ağaç. Başlıca kladlar bir yanda bakteriler, diğer yanda arkealar ve ökaryotlardır.
2016 yılında, LUCA'da bulunması muhtemel 355 genden oluşan bir küme tanımlanmıştır. Bakteri ve arkealarden toplam 6,1 milyon prokaryotik gen dizilenmiş ve LUCA'da muhtemelen ortak olan 286.514 protein kümesi arasından 355 protein kümesi tanımlanmıştır. Sonuçlar, LUCA'nın Wood-Ljungdahl yolağı ile anaerobik, azot ve karbon sabitleyici, termofilik olduğunu göstermektedir. Kofaktörleri hidrojen, karbondioksit, demir ve geçiş metalleri açısından zengin bir ortama bağımlı olduğunu göstermektedir. Genetik materyali muhtemelen DNA idi ve 4 nükleotit genetik kod, mesajcı RNA, taşıyıcı RNA ve kodu enzimler gibi proteinlere çevirmek için ribozomlar gerektiriyordu. LUCA muhtemelen jeokimyasal olarak aktif bir ortamda anaerobik bir hidrotermal baca ortamında yaşıyordu. Belli ki zaten karmaşık bir organizmaydı ve öncülleri olmalıydı; ilk canlı değildi.[10][179] LUCA'nın fizyolojisi tartışmalıdır.[180][181][182]
-
LUCA sistemleri ve çevresi
Leslie Orgel, genetik kod için erken çeviri mekanizmasının hata felaketine açık olacağını savunmuştur. Ancak Geoffrey Hoffmann, "Orgel'in paradoksuna" karşı bu tür makinelerin istikrarlı bir şekilde çalışabileceğini göstermiştir.[183][184][185]
Uygun jeolojik ortamlar
Derin deniz hidrotermal bacaları
İlk mikrofosiller, metan, amonyak, karbondioksit ve hidrojen sülfür gibi mevcut yaşam için zehirli olan gazların bulunduğu sıcak bir dünyadan gelmiş olabilir.[186] Yaşam ağacının analizi, termofilik ve hipertermofilik bakteri ve arkeaları köke en yakın yere yerleştirerek yaşamın sıcak bir ortamda evrimleşmiş olabileceğini düşündürmektedir.[187] Derin deniz ya da alkali hidrotermal baca teorisi, yaşamın denizaltı hidrotermal bacalarında başladığını ileri sürmektedir.[188][189] Martin ve Russell, "yaşamın, sülfit bakımından zengin hidrotermal sıvı ile Hadeen okyanus tabanının demir (II) içeren suları arasındaki redoks, pH ve sıcaklık gradyanında bir sızıntı bölgesi hidrotermal höyüğündeki yapılandırılmış demir monosülfit çökeltilerinde evrimleştiğini" öne sürmüşlerdir. Fosilleşmiş sızıntı bölgesi metal sülfür çökeltilerinde gözlemlenen doğal olarak ortaya çıkan üç boyutlu bölmeler, bu inorganik bölmelerin serbest yaşayan prokaryotlarda bulunan hücre duvarlarının ve zarlarının öncüleri olduğunu göstermektedir. FeS ve NiS'in hidrotermal sıvının bileşenleri olan karbonmonoksit ve metilsülfürden asetil-metilsülfür sentezini katalize etme konusundaki bilinen kabiliyeti, biyotik öncesi sentezlerin bu metal-sülfür duvarlı bölmelerin iç yüzeylerinde meydana geldiğini göstermektedir."[190]
Bunlar, ultra-mafik olivinin deniz suyuyla serpantinleşmesi ve karbondioksit bakımından zengin okyanus suyuyla pH arayüzeyinin bir sonucu olarak hidrojen bakımından zengin sıvıların deniz tabanının altından çıktığı yerlerde oluşur. Bacalar, elektron vericilerin (moleküler hidrojen) elektron alıcılarla (karbondioksit) reaksiyona girdiği redoks reaksiyonlarından türetilen sürekli bir kimyasal enerji kaynağı oluşturur; bkz. demir-kükürt dünya teorisi. Bunlar ekzotermik reaksiyonlardır.[188]
Russell, alkali bacaların abiyogenez için ideal olan abiyojenik bir proton itici kuvvet kemiosmotik gradyanı yarattığını göstermiştir.[190] Mackinawite gibi demir-sülfür minerallerinden oluşan mikroskobik bölmeleri "organik molekülleri yoğunlaştırmak için doğal bir araç sağlar" ve bu mineral hücrelere Günter Wächtershäuser tarafından öngörülen katalitik özellikleri kazandırır.[191] İyonların membran boyunca bu hareketi iki faktörün kombinasyonuna bağlıdır:
- Konsantrasyon gradyanının neden olduğu difüzyon kuvveti - iyonlar dahil tüm partiküller yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru yayılma eğilimindedir.
- Elektriksel potansiyel gradyanının neden olduğu elektrostatik kuvvet - protonlar H+ gibi katyonlar elektriksel potansiyelden aşağı doğru, anyonlar ise ters yönde yayılma eğilimindedir.
Bu iki gradyan birlikte ele alındığında, abiyojenik sentez için enerji sağlayan bir elektrokimyasal gradyan olarak ifade edilebilir. Proton hareket kuvveti, bir membran boyunca proton ve voltaj gradyanlarının (proton konsantrasyonu ve elektrik potansiyelindeki farklılıklar) bir kombinasyonu olarak depolanan potansiyel enerjinin ölçüsü olarak tanımlanabilir.[140]
Derin okyanus hidrotermal bacalarındaki mineral parçacıklarının yüzeyleri enzimlerinkine benzer katalitik özelliklere sahiptir ve uygulanan bir voltajla veya H2 veya H2S ile reaksiyona girerek sudaki çözünmüş CO2'den metanol (CH3OH) ve formik, asetik ve pirüvik asitler gibi basit organik moleküller oluşturabilir.[192][193]
Martin tarafından 2016 yılında rapor edilen araştırma, yaşamın hidrotermal bacalarda ortaya çıktığı,[194][195] termodinamik dengesizlikteki kaya-su etkileşimleri tarafından yönlendirilen yerkabuğundaki spontane kimyanın yaşamın kökenini desteklediği ve arkea ve bakterilerin kurucu soylarının, enerji metabolizmasında terminal alıcı olarak CO2 kullanan H2'ye bağımlı ototroflar olduğu tezini desteklemektedir.[196][197][198] Martin, bu kanıtlara dayanarak, LUCA'nın "hayatta kalmak için havalandırmanın jeotermal enerjisine büyük ölçüde bağımlı olabileceğini" öne sürmektedir.[199] Derin deniz hidrotermal bacalarındaki gözeneklerin, biyokimyasal reaksiyonları teşvik eden membrana bağlı bölmeler tarafından işgal edildiği öne sürülmektedir.[200][201]
Kaplıcalar
Mulkidjanian ve ortak yazarlar, deniz ortamlarının hücrelerde evrensel olarak bulunan iyonik dengeyi ve bileşimi veya özellikle yüksek K+/Na+ oranı, Mn2+, Zn2+ ve fosfat konsantrasyonları açısından temel proteinler ve ribozimler için gerekli iyonları sağlamadığını düşünüyor. Dünya'da ihtiyaç duyulan koşulları taklit eden tek ortamın Kamçatka'dakine benzer sıcak su kaynakları olduğunu savunuyorlar.[202] Anoksik bir atmosfer altındaki bu ortamlardaki maden yatakları uygun pH değerine sahip olacak (oksijenli bir atmosferdeki mevcut havuzlar ise olmayacaktır), zararlı ultraviyole radyasyonu emen fotokatalitik sülfit minerallerinin çökeltilerini içerecek, substrat çözeltilerini hem hidrotermal ortamdaki kimyasal reaksiyonlar hem de bacalardan bitişik havuzlara taşınma sırasında biyomoleküllerin oluşumunu teşvik edecek UV ışığına maruz kalma yoluyla oluşturulan biyopolimerlerin kendiliğinden oluşumuna uygun konsantrasyonlara yoğunlaştıran ıslak-kuru döngülere sahip olacaktır.[203][204][205] Varsayılan biyotik öncesi ortamlar, LUCA'nın özelliklerini açıklamaya yardımcı olan ek bileşenlerle birlikte hidrotermal bacalara benzer.[202][152]
LUCA'ya ait olduğu düşünülen proteinlerin filogenomik ve jeokimyasal analizi, hücre içi sıvısının iyonik bileşiminin sıcak su kaynaklarında aynı olduğunu göstermektedir. LUCA muhtemelen büyümesi için sentezlenmiş organik maddeye bağımlıydı.[202] Deneyler, RNA benzeri polimerlerin çoklu ıslak-kuru döngülerde ve UV ışığına maruz bırakılarak sentezlenebileceğini göstermektedir. Bu polimerler yoğunlaşma sonrasında veziküller içinde kapsüllenmiş hale gelmiştir ki bu durum iyonik çözünen maddelerin yüksek konsantrasyonları nedeniyle tuzlu su koşullarında gerçekleşmez.[206] Kaplıcalarda biyomoleküllerin potansiyel kaynağı gezegenler arası toz parçacıkları, dünya dışı mermiler ya da atmosferik veya jeokimyasal sentezlerle taşınmasıdır. Kaplıca alanları Hadeen döneminde volkanik kara kütlelerinde bol miktarda bulunmuş olabilir.[152]
Kil
Kil hipotezi 1985 yılında Graham Cairns-Smith tarafından önerilmiştir.[207][208] Bu hipoteze göre karmaşık organik moleküller, sulu bir çözelti ile temas halindeki silikat kristallerinin önceden var olan, organik olmayan çoğalma yüzeylerinde kademeli olarak ortaya çıkmıştır. Kil minerali montmorillonitin, nükleotit monomerlerinden sulu çözeltide RNA polimerizasyonunu ve lipitlerden membran oluşumunu katalize ettiği gösterilmiştir.[209][210] 1998 yılında Hyman Hartman, "ilk organizmaların karbondioksiti oksalik asit ve diğer dikarboksilik asitlere bağlayan, kendi kendini kopyalayan demir açısından zengin killer olduğunu" öne sürmüştür. Bu çoğalan killer sistemi ve onların metabolik fenotipi daha sonra azotu bağlama yeteneği kazanarak kaplıcanın sülfür bakımından zengin bölgesine doğru evrimleşmiştir. Son olarak fosfat, nükleotitlerin ve fosfolipitlerin sentezine izin veren gelişen sisteme dahil edildi."[211]
1980'lerde Günter Wächtershäuser ve Karl Popper, biyotik öncesi kimyasal yolların evrimi için demir-kükürt dünyası hipotezini ortaya atmıştır. Bu hipotez, günümüz biyokimyasını gazlardan organik yapı taşları sentezleyen ilkel reaksiyonlara kadar götürmektedir.[212][213] Wächtershäuser sistemleri yerleşik bir enerji kaynağına sahiptir: pirit gibi demir sülfitler. Bu metal sülfürlerin oksitlenmesiyle açığa çıkan enerji organik moleküllerin sentezini destekleyebilir. Bu tür sistemler, modern yaşam formlarından önce kendi kendini kopyalayan, metabolik olarak aktif varlıkları oluşturan otokatalitik setlere dönüşmüş olabilir.[214] 100°C'de sulu ortamda sülfürlerle yapılan deneyler küçük bir dipeptit verimi (%0,4 ile %12,4) ve daha küçük bir tripeptit verimi (%0,10) üretmiştir. Bununla birlikte, aynı koşullar altında dipeptitler hızla parçalanmıştır.[215]
Çeşitli modeller, RNA replikasyonunun daha sonra ortaya çıkmasına izin veren ilkel bir metabolizma varsaymaktadır. Krebs döngüsünün (sitrik asit döngüsü) aerobik organizmalarda enerji üretimindeki ve karmaşık organik kimyasalların biyosentezinde karbondioksit ve hidrojen iyonlarının çekilmesindeki merkezi önemi, bunun metabolizmanın evrimleşen ilk parçalarından biri olduğunu düşündürmektedir.[191] Buna paralel olarak jeokimyacı Jack W. Szostak ve Kate Adamala, ilkel protosellerde enzimatik olmayan RNA replikasyonunun yalnızca sitrik asit gibi zayıf katyon şelatörlerinin varlığında mümkün olduğunu göstermiştir. Bu, sitrik asidin ilkel metabolizmadaki merkezi rolüne dair daha fazla kanıt sağlamaktadır.[216] Russell "yaşamın amacının karbondioksiti hidrojenize etmek" olduğunu öne sürmüştür ("önce genetik" senaryosundan ziyade "önce metabolizma" senaryosunun bir parçası olarak).[217][218][214] Fizikçi Jeremy England, genel termodinamik değerlendirmelerden yola çıkarak yaşamın kaçınılmaz olduğunu savunmuştur.[219] Bu fikrin erken bir versiyonu Oparin'in 1924'te kendi kendini kopyalayan kesecikler için yaptığı öneriydi. 1980'lerde ve 1990'larda Wächtershäuser'in demir-kükürt dünyası teorisi ve Christian de Duve'nin tiyoester modelleri ortaya çıktı. Genler olmadan metabolizma için daha soyut ve teorik argümanlar arasında Freeman Dyson'ın matematiksel modeli ve Stuart Kauffman'ın 1980'lerdeki toplu otokatalitik kümeleri yer almaktadır. Kauffman'ın çalışması, hücrelerdeki biyokimyasal reaksiyonları yönlendirmede enerjinin rolünü göz ardı ettiği için eleştirilmiştir.[220]
Krebs döngüsü gibi çok adımlı bir biyokimyasal yol, bir mineral yüzeyinde kendiliğinden organize olmamıştır; öncesinde daha basit yolların olması gerekir.[221] Wood-Ljungdahl yolu, bir metal sülfit yüzeyinde kendi kendine örgütlenme ile uyumludur. Temel enzim birimi olan karbonmonoksit dehidrojenaz/asetil-CoA sentaz, reaksiyon merkezlerinde karışık nikel-demir-sülfür kümeleri içerir ve asetil-CoA oluşumunu katalize eder. Bununla birlikte, prebiyotik tiyolatlı ve tiyoester bileşiklerin hidrotermal bacaların varsayılan prebiyotik koşullarında birikmesi termodinamik ve kinetik olarak olası değildir.[222] Bir olasılık, sistein ve homosisteinin Strecker reaksiyonundan kaynaklanan nitrillerle reaksiyona girerek katalitik tiyol bakımından zengin polipeptitler oluşturmuş olabileceğidir.[223]
Çinko dünyası
Armen Mulkidjanian'ın çinko dünyası (Zn-dünyası) hipotezi, Wächtershäuser'in pirit hipotezini genişletmektedir.[224][225] Zn-dünyası teorisi, H2S bakımından zengin hidrotermal akışkanların soğuk ilkel okyanus (veya Darwin'in "sıcak küçük göleti") suyuyla etkileşime girerek metal sülfür parçacıklarını çökelttiğini öne sürer. Okyanus hidrotermal sistemleri, eski volkanojenik masif sülfit cevheri yataklarına yansıyan bölgesel bir yapıya sahiptir. Kilometrelerce çapa ulaşırlar ve Arkeen'e kadar uzanırlar. En bol bulunanlar pirit (FeS2), kalkopirit (CuFeS2) ve sfalerit (ZnS) olup bunlara galena (PbS) ve alabandit (MnS) de eklenir. ZnS ve MnS, örneğin ultraviyole ışıktan gelen radyasyon enerjisini depolamak için benzersiz bir yeteneğe sahiptir. Çoğalan moleküller ortaya çıkarken, ilkel atmosferik basınç Dünya yüzeyinin yakınında çökelecek kadar yüksekti (>100 bar) ve ultraviyole ışınımı şimdikinden 10 ila 100 kat daha yoğundu; dolayısıyla ZnS'nin aracılık ettiği fotosentetik özellikler, bilgi ve metabolik moleküllerin sentezi ve fotostabil nükleobazların seçimi için doğru enerji koşullarını sağlamıştır.[224][226]
Zn-dünyası teorisi, ilk protosellerin iç kısımlarının iyonik yapısına ilişkin kanıtlarla doldurulmuştur. Kanadalı biyokimyacı Archibald Macallum 1926'da kan ve lenf gibi vücut sıvılarının deniz suyuna benzerliğine dikkat çekmiştir;[227] ancak tüm hücrelerin inorganik bileşimi modern deniz suyundan farklıdır ve bu da Mulkidjanian ve meslektaşlarını jeokimyasal analiz ile modern hücrelerin inorganik iyon gereksinimlerinin filogenomik incelemesini birleştirerek ilk hücrelerin "kuluçkahanelerini" yeniden inşa etmeye yöneltmiştir. Yazarlar, her yerde bulunan ve çıkarım yoluyla ilkel olan proteinlerin ve işlevsel sistemlerin K+, Zn2+, Mn2+ ve [PO4]3-'e yakınlık ve işlevsel gereksinim gösterdiği sonucuna varmıştır. Jeokimyasal yeniden yapılandırma, bu iyonik bileşimin okyanusta var olamayacağını, ancak iç jeotermal sistemlerle uyumlu olduğunu göstermektedir. Oksijeni tükenmiş, CO2 ağırlıklı ilkel atmosferde, jeotermal alanların yakınındaki su yoğuşmalarının kimyası modern hücrelerin iç ortamına benzeyecektir. Bu nedenle, hücre öncesi evrim, metal sülfürlerle karışık gözenekli silikat mineralleriyle kaplı ve K+, Zn2+ ve fosfor bileşikleri bakımından zengin sığ "Darwin havuzlarında" gerçekleşmiş olabilir.[228][229]
Homokiralite
Homokiralite, kiral (ayna simetrisi olmayan) birimlerden oluşan malzemelerin geometrik tekdüzeliğidir. Canlı organizmalar aynı kiraliteye (ellilik) sahip molekülleri kullanırlar: neredeyse istisnasız[231] olarak amino asitler sol elli iken nükleotitler ve şekerler sağ ellidir. Kiral moleküller sentezlenebilir, ancak kiral bir kaynak veya kiral bir katalizör olmadığında, her iki formun 50/50 (rasemik) karışımı halinde oluşurlar. Rasemik başlangıç malzemelerinden rasemik olmayan karışımların üretimi için bilinen mekanizmalar şunları içerir: elektrozayıf etkileşim gibi asimetrik fiziksel yasalar; dairesel polarize ışık, kuvars kristalleri veya Dünya'nın dönüşünden kaynaklananlar gibi asimetrik ortamlar, rasemik sentez sırasında istatistiksel dalgalanmalar[230] ve kendiliğinden simetri kırılması.[232][233][234] Bir kez oluşturulduktan sonra, kiralite için seçim yapılacaktır.[235] Popülasyondaki küçük bir sapma (enantiyomerik fazlalık), Soai reaksiyonunda olduğu gibi asimetrik otokataliz ile büyük bir sapmaya dönüştürülebilir.[236] Asimetrik otokatalizde katalizör kiral bir moleküldür, bu da kiral bir molekülün kendi üretimini katalizlediği anlamına gelir. Polarize ışıkla üretilebileceği gibi başlangıçtaki bir enantiyomerik fazlalık, daha sonra daha bol olan enantiyomerin diğerine üstün gelmesini sağlar.[237] Murchison meteorunda L-alanin amino asidi D formundan iki kat daha sık ve L-glutamik asit D muadilinden üç kat daha fazla olduğu için homokiralite uzayda başlamış olabilir.[238][239] Meteoritlerden elde edilen amino asitler sol-elli bir eğilim gösterirken, şekerler canlı organizmalarda olduğu gibi ağırlıklı olarak sağ-elli bir eğilim göstermekte ve bu da bu bileşiklerin abiyojenik bir kökene sahip olduğunu düşündürmektedir.[240]
Ayrıca bakınız
Kaynakça
Açıklayıcı dipnotlar
- ^ Reaksiyonlar şunlardır:
- FeS + H2S → FeS2 + 2H+ + 2e−
- FeS + H2S + CO2 → FeS2 + HCOOH
Kaynakça
- ^ a b Walker, Sara I.; Packard, N.; Cody, G. D. (13 November 2017). "Re-conceptualizing the origins of life". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 375 (2109): 20160337. Bibcode:2017RSPTA.37560337W. doi:10.1098/rsta.2016.0337. PMC 5686397 $2. PMID 29133439.
- ^ a b c "NASA Astrobiology Strategy" (PDF). NASA. 2015. 22 December 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 24 September 2017.
- ^ Trifonov, Edward N. (17 March 2011). "Vocabulary of Definitions of Life Suggests a Definition". Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 29 (2): 259–266. doi:10.1080/073911011010524992. PMID 21875147.
- ^ Voytek, Mary A. (6 March 2021). "About Life Detection". NASA. Erişim tarihi: 8 March 2021.
- ^ a b Witzany, Guenther (2016). "Crucial steps to life: From chemical reactions to code using agents" (PDF). BioSystems. 140: 49–57. doi:10.1016/j.biosystems.2015.12.007. PMID 26723230.
- ^ a b Howell, Elizabeth (8 December 2014). "How Did Life Become Complex, And Could It Happen Beyond Earth?". Astrobiology Magazine. 15 February 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 April 2022.
- ^ Oparin, Aleksandr Ivanovich (2003) [1938]. The Origin of Life. Morgulis, Sergius tarafından çevrildi (2 bas.). Mineola, New York: Courier. ISBN 978-0486495224.
- ^ a b Peretó, Juli (2005). "Controversies on the origin of life" (PDF). International Microbiology. 8 (1): 23–31. PMID 15906258. 24 August 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 1 June 2015.
- ^ Compare: Scharf, Caleb; ve diğerleri. (18 December 2015). "A Strategy for Origins of Life Research". Astrobiology. 15 (12): 1031–1042. Bibcode:2015AsBio..15.1031S. doi:10.1089/ast.2015.1113. PMC 4683543 $2. PMID 26684503.
What do we mean by the origins of life (OoL)? ... Since the early 20th century the phrase OoL has been used to refer to the events that occurred during the transition from non-living to living systems on Earth, i.e., the origin of terrestrial biology (Oparin, 1924; Haldane, 1929). The term has largely replaced earlier concepts such as abiogenesis (Kamminga, 1980; Fry, 2000).
- ^ a b Weiss, M. C.; Sousa, F. L.; Mrnjavac, N.; Neukirchen, S.; Roettger, M.; Nelson-Sathi, S.; Martin, W.F. (2016). "The physiology and habitat of the last universal common ancestor" (PDF). Nature Microbiology. 1 (9): 16116. doi:10.1038/NMICROBIOL.2016.116. PMID 27562259.
- ^ Tirard, Stephane (20 April 2015). Abiogenesis – Definition. Encyclopedia of Astrobiology. s. 1. doi:10.1007/978-3-642-27833-4_2-4. ISBN 978-3-642-27833-4.
Thomas Huxley (1825–1895) used the term abiogenesis in an important text published in 1870. He strictly made the difference between spontaneous generation, which he did not accept, and the possibility of the evolution of matter from inert to living, without any influence of life. ... Since the end of the nineteenth century, evolutive abiogenesis means increasing complexity and evolution of matter from inert to living state in the abiotic context of evolution of primitive Earth.
- ^ Graham, Robert W. (February 1990). "Extraterrestrial Life in the Universe" (PDF). NASA (NASA Technical Memorandum 102363). Lewis Research Center, Cleveland, Ohio. 3 September 2014 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-06-02.
- ^ Altermann 2009, s. xvii
- ^ Oparin 1953, s. vi
- ^ Warmflash, David; Warmflash, Benjamin (November 2005). "Did Life Come from Another World?". Scientific American. 293 (5): 64–71. Bibcode:2005SciAm.293e..64W. doi:10.1038/scientificamerican1105-64. PMID 16318028.
- ^ Yarus 2010, s. 47
- ^ Ward, Peter; Kirschvink, Joe (2015). A New History of Life: the radical discoveries about the origins and evolution of life on earth. Bloomsbury Press. ss. 39–40. ISBN 978-1608199105.
- ^ Sheldon 2005
- ^ Lennox 2001, ss. 229–258
- ^ a b Bernal 1967
- ^ Balme, D. M. (1962). "Development of Biology in Aristotle and Theophrastus: Theory of Spontaneous Generation". Phronesis. 7 (1–2): 91–104. doi:10.1163/156852862X00052.
- ^ Ross 1652
- ^ Dobell 1960
- ^ Bondeson 1999
- ^ Levine, R.; Evers, C. "The Slow Death of Spontaneous Generation (1668-1859)". 26 April 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 April 2013.
- ^ Oparin 1953, s. 196
- ^ Tyndall 1905, IV, XII (1876), XIII (1878)
- ^ Horneck, Gerda; Klaus, David M.; Mancinelli, Rocco L. (March 2010). "Space Microbiology". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 74 (1): 121–156. Bibcode:2010MMBR...74..121H. doi:10.1128/MMBR.00016-09. PMC 2832349 $2. PMID 20197502.
- ^ Wickramasinghe, Chandra (2011). "Bacterial morphologies supporting cometary panspermia: a reappraisal". International Journal of Astrobiology. 10 (1): 25–30. Bibcode:2011IJAsB..10...25W. CiteSeerX 10.1.1.368.4449 $2. doi:10.1017/S1473550410000157.
- ^ Rampelotto, P. H. (2010). "Panspermia: A promising field of research". In: Astrobiology Science Conference. Abs 5224.
- ^ Chang, Kenneth (12 September 2016). "Visions of Life on Mars in Earth's Depths". The New York Times. 12 September 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 September 2016.
- ^ "Letter no. 7471, Charles Darwin to Joseph Dalton Hooker, 1 February (1871)". Darwin Correspondence Project. Erişim tarihi: 7 July 2020.
- ^ Priscu, John C. "Origin and Evolution of Life on a Frozen Earth". Arlington County, Virginia: National Science Foundation. 18 December 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 March 2014.
- ^ Marshall, Michael (11 November 2020). "Charles Darwin's hunch about early life was probably right". BBC News. Erişim tarihi: 11 November 2020.
- ^ Bahadur, Krishna (1973). "Photochemical Formation of Self–sustaining Coacervates" (PDF). Proceedings of the Indian National Science Academy. 39 (4): 455–467. doi:10.1016/S0044-4057(75)80076-1. PMID 1242552. 19 October 2013 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Bahadur, Krishna (1975). "Photochemical Formation of Self-Sustaining Coacervates". Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene (Central Journal for Bacteriology, Parasitology, Infectious Diseases and Hygiene). 130 (3): 211–218. doi:10.1016/S0044-4057(75)80076-1. OCLC 641018092. PMID 1242552.
- ^ Bryson 2004, ss. 300–302
- ^ Bernal 1951
- ^ Martin, William F. (January 2003). "On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells". Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 358 (1429): 59–83. doi:10.1098/rstb.2002.1183. PMC 1693102 $2. PMID 12594918.
- ^ Bernal, John Desmond (September 1949). "The Physical Basis of Life". Proceedings of the Physical Society, Section A. 62 (9): 537–558. Bibcode:1949PPSA...62..537B. doi:10.1088/0370-1298/62/9/301.
- ^ Miller, Stanley L. (15 May 1953). "A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions". Science. 117 (3046): 528–529. Bibcode:1953Sci...117..528M. doi:10.1126/science.117.3046.528. PMID 13056598.
- ^ Parker, Eric T.; Cleaves, Henderson J.; Dworkin, Jason P.; ve diğerleri. (5 April 2011). "Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment". PNAS. 108 (14): 5526–5531. Bibcode:2011PNAS..108.5526P. doi:10.1073/pnas.1019191108. PMC 3078417 $2. PMID 21422282.
- ^ Bernal 1967, s. 143
- ^ a b Cleaves, H. James; Chalmers, John H.; Lazcano, Antonio; ve diğerleri. (April 2008). "A Reassessment of Prebiotic Organic Synthesis in Neutral Planetary Atmospheres". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 38 (2): 105–115. Bibcode:2008OLEB...38..105C. doi:10.1007/s11084-007-9120-3. PMID 18204914.
- ^ Chyba, Christopher F. (13 May 2005). "Rethinking Earth's Early Atmosphere". Science. 308 (5724): 962–963. doi:10.1126/science.1113157. PMID 15890865.
- ^ Barton et al. 2007, ss. 93–95
- ^ Bada & Lazcano 2009, ss. 56–57
- ^ Bada, Jeffrey L.; Lazcano, Antonio (2 May 2003). "Prebiotic Soup – Revisiting the Miller Experiment" (PDF). Science. 300 (5620): 745–746. doi:10.1126/science.1085145. PMID 12730584. 4 March 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-06-13.
- ^ Marigo, Paola; ve diğerleri. (6 July 2020). "Carbon star formation as seen through the non-monotonic initial–final mass relation". Nature Astronomy. 152 (11): 1102–1110. arXiv:2007.04163 $2. Bibcode:2020NatAs...4.1102M. doi:10.1038/s41550-020-1132-1.
- ^ "WMAP- Life in the Universe". wmap.gsfc.nasa.gov. Erişim tarihi: 2023-03-26.
- ^ "Formation of Solar Systems: Solar Nebular Theory". University of Massachusetts Amherst. Erişim tarihi: 27 September 2019.
- ^ "Age of the Earth". United States Geological Survey. 9 July 2007. 23 December 2005 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 10 January 2006.
- ^ Dalrymple 2001, ss. 205–221
- ^ Fesenkov 1959, s. 9
- ^ Kasting, James F. (12 February 1993). "Earth's Early Atmosphere" (PDF). Science. 259 (5097): 920–926. Bibcode:1993Sci...259..920K. doi:10.1126/science.11536547. PMID 11536547. 10 October 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-07-28.
- ^ Morse, John (September 1998). "Hadean Ocean Carbonate Geochemistry". Aquatic Geochemistry. 4 (3/4): 301–319. Bibcode:1998MinM...62.1027M. doi:10.1023/A:1009632230875.
- ^ a b c d e f g h Follmann, Hartmut; Brownson, Carol (November 2009). "Darwin's warm little pond revisited: from molecules to the origin of life". Naturwissenschaften. 96 (11): 1265–1292. Bibcode:2009NW.....96.1265F. doi:10.1007/s00114-009-0602-1. PMID 19760276.
- ^ Morse, John W.; MacKenzie, Fred T. (1998). "Hadean Ocean Carbonate Geochemistry". Aquatic Geochemistry. 4 (3–4): 301–319. Bibcode:1998MinM...62.1027M. doi:10.1023/A:1009632230875.
- ^ Wilde, Simon A.; Valley, John W.; Peck, William H.; Graham, Colin M. (11 January 2001). "Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago" (PDF). Nature. 409 (6817): 175–178. Bibcode:2001Natur.409..175W. doi:10.1038/35051550. PMID 11196637. 5 June 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 3 June 2015.
- ^ Rosing, Minik T.; Bird, Dennis K.; Sleep, Norman H.; ve diğerleri. (22 March 2006). "The rise of continents – An essay on the geologic consequences of photosynthesis" (PDF). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 232 (2–4): 99–113. Bibcode:2006PPP...232...99R. doi:10.1016/j.palaeo.2006.01.007. 14 July 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-06-08.
- ^ a b c Dodd, Matthew S.; Papineau, Dominic; Grenne, Tor; ve diğerleri. (1 March 2017). "Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates". Nature. 543 (7643): 60–64. Bibcode:2017Natur.543...60D. doi:10.1038/nature21377. PMID 28252057. 8 September 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 March 2017.
- ^ Gomes, Rodney; Levison, Hal F.; Tsiganis, Kleomenis; Morbidelli, Alessandro (26 May 2005). "Origin of the cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets". Nature. 435 (7041): 466–469. Bibcode:2005Natur.435..466G. doi:10.1038/nature03676. PMID 15917802.
- ^ Sleep, Norman H.; Zahnle, Kevin J.; Kasting, James F.; ve diğerleri. (9 November 1989). "Annihilation of ecosystems by large asteroid impacts on early Earth". Nature. 342 (6246): 139–142. Bibcode:1989Natur.342..139S. doi:10.1038/342139a0. PMID 11536616.
- ^ Chyba, Christopher; Sagan, Carl (9 January 1992). "Endogenous production, exogenous delivery and impact-shock synthesis of organic molecules: an inventory for the origins of life". Nature. 355 (6356): 125–132. Bibcode:1992Natur.355..125C. doi:10.1038/355125a0. PMID 11538392.
- ^ Furukawa, Yoshihiro; Sekine, Toshimori; Oba, Masahiro; ve diğerleri. (January 2009). "Biomolecule formation by oceanic impacts on early Earth". Nature Geoscience. 2 (1): 62–66. Bibcode:2009NatGe...2...62F. doi:10.1038/NGEO383.
- ^ Maher, Kevin A.; Stevenson, David J. (18 February 1988). "Impact frustration of the origin of life". Nature. 331 (6157): 612–614. Bibcode:1988Natur.331..612M. doi:10.1038/331612a0. PMID 11536595.
- ^ Mann, Adam (24 January 2018). "Bashing holes in the tale of Earth's troubled youth". Nature. 553 (7689): 393–395. Bibcode:2018Natur.553..393M. doi:10.1038/d41586-018-01074-6.
- ^ Davies 1999, s. 155
- ^ Bock & Goode 1996
- ^ Schopf, J. William; Kudryavtsev, Anatoliy B.; Czaja, Andrew D.; Tripathi, Abhishek B. (5 October 2007). "Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils". Precambrian Research. 158 (3–4): 141–155. Bibcode:2007PreR..158..141S. doi:10.1016/j.precamres.2007.04.009.
- ^ Schopf, J. William (29 June 2006). "Fossil evidence of Archaean life". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 361 (1470): 869–885. doi:10.1098/rstb.2006.1834. PMC 1578735 $2. PMID 16754604.
- ^ Raven & Johnson 2002, s. 68
- ^ Djokic, Tara; Van Kranendonk, Martin J.; Campbell, Kathleen A.; Walter, Malcolm R.; Ward, Colin R. (9 May 2017). "Earliest signs of life on land preserved in ca. 3.5 Gao hot spring deposits". Nature Communications. 8: 15263. Bibcode:2017NatCo...815263D. doi:10.1038/ncomms15263. PMC 5436104 $2. PMID 28486437.
- ^ Schopf, J. William; Kitajima, Kouki; Spicuzza, Michael J.; Kudryavtsev, Anatolly B.; Valley, John W. (2017). "SIMS analyses of the oldest known assemblage of microfossils document their taxon-correlated carbon isotope compositions". PNAS. 115 (1): 53–58. Bibcode:2018PNAS..115...53S. doi:10.1073/pnas.1718063115. PMC 5776830 $2. PMID 29255053.
- ^ Tyrell, Kelly April (18 December 2017). "Oldest fossils ever found show life on Earth began before 3.5 billion years ago". University of Wisconsin-Madison. Erişim tarihi: 18 December 2017.
- ^ Ohtomo, Yoko; Kakegawa, Takeshi; Ishida, Akizumi; ve diğerleri. (January 2014). "Evidence for biogenic graphite in early Archaean Isua metasedimentary rocks". Nature Geoscience. 7 (1): 25–28. Bibcode:2014NatGe...7...25O. doi:10.1038/ngeo2025.
- ^ Noffke, Nora; Christian, Daniel; Wacey, David; Hazen, Robert M. (16 November 2013). "Microbially Induced Sedimentary Structures Recording an Ancient Ecosystem in the ca. 3.48 Gyo Dresser Formation, Pilbara, Western Australia". Astrobiology. 13 (12): 1103–1124. Bibcode:2013AsBio..13.1103N. doi:10.1089/ast.2013.1030. PMC 3870916 $2. PMID 24205812.
- ^ Davies 1999
- ^ Hassenkam, T.; Andersson, M. P.; Dalby, K. N.; Mackenzie, D.M.A.; Rosing, M.T. (2017). "Elements of Eoarchean life trapped in mineral inclusions". Nature. 548 (7665): 78–81. Bibcode:2017Natur.548...78H. doi:10.1038/nature23261. PMID 28738409.
- ^ O'Donoghue, James (21 August 2011). "Oldest reliable fossils show early life was a beach". New Scientist. 211: 13. doi:10.1016/S0262-4079(11)62064-2. 30 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Wacey, David; Kilburn, Matt R.; Saunders, Martin; ve diğerleri. (October 2011). "Microfossils of sulphur-metabolizing cells in 3.4-billion-year-old rocks of Western Australia". Nature Geoscience. 4 (10): 698–702. Bibcode:2011NatGe...4..698W. doi:10.1038/ngeo1238.
- ^ Bell, Elizabeth A.; Boehnike, Patrick; Harrison, T. Mark; ve diğerleri. (19 October 2015). "Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon". PNAS. 112 (47): 14518–14521. Bibcode:2015PNAS..11214518B. doi:10.1073/pnas.1517557112. PMC 4664351 $2. PMID 26483481. Early edition, published online before print.
- ^ Baumgartner, Rafael; Van Kranendonk, Martin; Wacey, David; ve diğerleri. (2019). "Nano−porous pyrite and organic matter in 3.5-billion-year-old stromatolites record primordial life" (PDF). Geology. 47 (11): 1039–1043. Bibcode:2019Geo....47.1039B. doi:10.1130/G46365.1.
- ^ Djokic, Tara; Van Kranendonk, Martin; Cambell, Kathleen; Walter, Malcolm (2017). "Earliest signs of life on land preserved in ca. 3.5 Ga hot spring deposits". Nature Communications. 3.
- ^ Landau, Elizabeth (12 October 2016). "Building Blocks of Life's Building Blocks Come From Starlight". NASA. 13 October 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 October 2016.
- ^ a b Ehrenfreund, Pascale; Cami, Jan (December 2010). "Cosmic carbon chemistry: from the interstellar medium to the early Earth". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2 (12): a002097. doi:10.1101/cshperspect.a002097. PMC 2982172 $2. PMID 20554702.
- ^ Geballe, Thomas R.; Najarro, Francisco; Figer, Donald F.; ve diğerleri. (10 November 2011). "Infrared diffuse interstellar bands in the Galactic Centre region". Nature. 479 (7372): 200–202. arXiv:1111.0613 $2. Bibcode:2011Natur.479..200G. doi:10.1038/nature10527. PMID 22048316.
- ^ Klyce 2001
- ^ a b c d Hoover, Rachel (21 February 2014). "Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That". Ames Research Center. NASA. 6 September 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 June 2015.
- ^ Goncharuk, Vladislav V.; Zui, O. V. (February 2015). "Water and carbon dioxide as the main precursors of organic matter on Earth and in space". Journal of Water Chemistry and Technology. 37 (1): 2–3. doi:10.3103/S1063455X15010026.
- ^ Abou Mrad, Ninette; Vinogradoff, Vassilissa; Duvernay, Fabrice; ve diğerleri. (2015). "Laboratory experimental simulations: Chemical evolution of the organic matter from interstellar and cometary ice analogs". Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège. 84: 21–32. Bibcode:2015BSRSL..84...21A. 13 April 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 April 2015.
- ^ Oba, Yasuhiro; ve diğerleri. (26 April 2022). "Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites". Nature Communications. 13 (2008): 2008. Bibcode:2022NatCo..13.2008O. doi:10.1038/s41467-022-29612-x. PMC 9042847 $2. PMID 35473908.
- ^ "'Life chemical' detected in comet". BBC News. London. 18 August 2009. 25 May 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 June 2015.
- ^ Thompson, William Reid; Murray, B. G.; Khare, Bishun Narain; Sagan, Carl (30 December 1987). "Coloration and darkening of methane clathrate and other ices by charged particle irradiation: Applications to the outer solar system". Journal of Geophysical Research. 92 (A13): 14933–14947. Bibcode:1987JGR....9214933T. doi:10.1029/JA092iA13p14933. PMID 11542127.
- ^ Goldman, Nir; Tamblyn, Isaac (20 June 2013). "Prebiotic Chemistry within a Simple Impacting Icy Mixture". Journal of Physical Chemistry A. 117 (24): 5124–5131. Bibcode:2013JPCA..117.5124G. doi:10.1021/jp402976n. PMID 23639050.
- ^ "NASA Ames PAH IR Spectroscopic Database". NASA. 29 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 June 2015.
- ^ a b c Hudgins, Douglas M.; Bauschlicher, Charles W. Jr.; Allamandola, Louis J. (10 October 2005). "Variations in the Peak Position of the 6.2 μm Interstellar Emission Feature: A Tracer of N in the Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Population". The Astrophysical Journal. 632 (1): 316–332. Bibcode:2005ApJ...632..316H. CiteSeerX 10.1.1.218.8786 $2. doi:10.1086/432495.
- ^ a b c Des Marais, David J.; Allamandola, Louis J.; Sandford, Scott; ve diğerleri. (2009). "Cosmic Distribution of Chemical Complexity". Ames Research Center. Mountain View, California: NASA. 27 February 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 June 2015.
- ^ a b Carey, Bjorn (18 October 2005). "Life's Building Blocks 'Abundant in Space'". Space.com. Watsonville, California: Imaginova. 26 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 June 2015.
- ^ García-Hernández, Domingo. A.; Manchado, Arturo; García-Lario, Pedro; ve diğerleri. (20 November 2010). "Formation of Fullerenes in H-Containing Planetary Nebulae". The Astrophysical Journal Letters. 724 (1): L39–L43. arXiv:1009.4357 $2. Bibcode:2010ApJ...724L..39G. doi:10.1088/2041-8205/724/1/L39.
- ^ d'Ischia, Marco; Manini, Paola; Moracci, Marco; ve diğerleri. (21 August 2019). "Astrochemistry and Astrobiology: Materials Science in Wonderland?". International Journal of Molecular Sciences. 20 (17): 4079. doi:10.3390/ijms20174079. PMC 6747172 $2. PMID 31438518.
- ^ Gudipati, Murthy S.; Yang, Rui (1 September 2012). "In-situ Probing of Radiation-induced Processing of Organics in Astrophysical Ice Analogs – Novel Laser Desorption Laser Ionization Time-of-flight Mass Spectroscopic Studies". The Astrophysical Journal Letters. 756 (1): L24. Bibcode:2012ApJ...756L..24G. doi:10.1088/2041-8205/756/1/L24.
- ^ a b Gallori, Enzo (June 2011). "Astrochemistry and the origin of genetic material". Rendiconti Lincei. 22 (2): 113–118. doi:10.1007/s12210-011-0118-4. "Paper presented at the Symposium 'Astrochemistry: molecules in space and time' (Rome, 4–5 November 2010), sponsored by Fondazione 'Guido Donegani', Accademia Nazionale dei Lincei."
- ^ Martins, Zita (February 2011). "Organic Chemistry of Carbonaceous Meteorites". Elements. 7 (1): 35–40. doi:10.2113/gselements.7.1.35.
- ^ Martins, Zita; Botta, Oliver; Fogel, Marilyn L.; ve diğerleri. (15 June 2008). "Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite". Earth and Planetary Science Letters. 270 (1–2): 130–136. arXiv:0806.2286 $2. Bibcode:2008E&PSL.270..130M. doi:10.1016/j.epsl.2008.03.026.
- ^ Callahan, Michael P.; Smith, Karen E.; Cleaves, H. James, II; ve diğerleri. (23 August 2011). "Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases". PNAS. 108 (34): 13995–13998. Bibcode:2011PNAS..10813995C. doi:10.1073/pnas.1106493108. PMC 3161613 $2. PMID 21836052.
- ^ Steigerwald, John (8 August 2011). "NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space". Goddard Space Flight Center. NASA. 23 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 June 2015.
- ^ Kwok, Sun; Zhang, Yong (3 November 2011). "Mixed aromatic–aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features". Nature. 479 (7371): 80–83. Bibcode:2011Natur.479...80K. doi:10.1038/nature10542. PMID 22031328.
- ^ Jørgensen, Jes K.; Favre, Cécile; Bisschop, Suzanne E.; ve diğerleri. (2012). "Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA" (PDF). The Astrophysical Journal Letters. 757 (1): L4. arXiv:1208.5498 $2. Bibcode:2012ApJ...757L...4J. doi:10.1088/2041-8205/757/1/L4. 24 September 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-06-23.
- ^ Furukawa, Yoshihiro; Chikaraishi, Yoshito; Ohkouchi, Naohiko; ve diğerleri. (2019-11-13). "Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites". PNAS. 116 (49): 24440–24445. Bibcode:2019PNAS..11624440F. doi:10.1073/pnas.1907169116. PMC 6900709 $2. PMID 31740594.
- ^ Oró, Joan; Kimball, Aubrey P. (February 1962). "Synthesis of purines under possible primitive earth conditions: II. Purine intermediates from hydrogen cyanide". Archives of Biochemistry and Biophysics. 96 (2): 293–313. doi:10.1016/0003-9861(62)90412-5. PMID 14482339.
- ^ Cleaves II, Henderson (2010). "The origin of the biologically coded amino acids". Journal of Theoretical Biology. 263 (4): 490–498. Bibcode:2010JThBi.263..490C. doi:10.1016/j.jtbi.2009.12.014. PMID 20034500.
- ^ Breslow, R. (1959). "On the Mechanism of the Formose Reaction". Tetrahedron Letters. 1 (21): 22–26. doi:10.1016/S0040-4039(01)99487-0.
- ^ Oró, Joan (16 September 1961). "Mechanism of Synthesis of Adenine from Hydrogen Cyanide under Possible Primitive Earth Conditions". Nature. 191 (4794): 1193–1194. Bibcode:1961Natur.191.1193O. doi:10.1038/1911193a0. PMID 13731264.
- ^ a b Saladino, Raffaele; Crestini, Claudia; Pino, Samanta; ve diğerleri. (March 2012). "Formamide and the origin of life" (PDF). Physics of Life Reviews. 9 (1): 84–104. Bibcode:2012PhLRv...9...84S. doi:10.1016/j.plrev.2011.12.002. hdl:2108/85168. PMID 22196896.
- ^ a b Saladino, Raffaele; Botta, Giorgia; Pino, Samanta; ve diğerleri. (July 2012). "From the one-carbon amide formamide to RNA all the steps are prebiotically possible". Biochimie. 94 (7): 1451–1456. doi:10.1016/j.biochi.2012.02.018. hdl:11573/515604. PMID 22738728.
- ^ Marlaire, Ruth, (Ed.) (3 March 2015). "NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory". Ames Research Center. NASA. 5 March 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 5 March 2015.
- ^ Ferus, Martin; Nesvorný, David; Šponer, Jiří; ve diğerleri. (2015). "High-energy chemistry of formamide: A unified mechanism of nucleobase formation". PNAS. 112 (3): 657–662. Bibcode:2015PNAS..112..657F. doi:10.1073/pnas.1412072111. PMC 4311869 $2. PMID 25489115.
- ^ Basile, Brenda; Lazcano, Antonio; Oró, Joan (1984). "Prebiotic syntheses of purines and pyrimidines". Advances in Space Research. 4 (12): 125–131. Bibcode:1984AdSpR...4l.125B. doi:10.1016/0273-1177(84)90554-4. PMID 11537766.
- ^ Orgel, Leslie E. (August 2004). "Prebiotic Adenine Revisited: Eutectics and Photochemistry". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 34 (4): 361–369. Bibcode:2004OLEB...34..361O. doi:10.1023/B:ORIG.0000029882.52156.c2. PMID 15279171.
- ^ Robertson, Michael P.; Miller, Stanley L. (29 June 1995). "An efficient prebiotic synthesis of cytosine and uracil". Nature. 375 (6534): 772–774. Bibcode:1995Natur.375..772R. doi:10.1038/375772a0. PMID 7596408.
- ^ Fox, Douglas (1 February 2008). "Did Life Evolve in Ice?". Discover. 30 June 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2008-07-03.
- ^ Levy, Matthew; Miller, Stanley L.; Brinton, Karen; Bada, Jeffrey L. (June 2000). "Prebiotic Synthesis of Adenine and Amino Acids Under Europa-like Conditions". Icarus. 145 (2): 609–613. Bibcode:2000Icar..145..609L. doi:10.1006/icar.2000.6365. PMID 11543508.
- ^ Menor-Salván, César; Ruiz-Bermejo, Marta; Guzmán, Marcelo I.; ve diğerleri. (20 April 2009). "Synthesis of Pyrimidines and Triazines in Ice: Implications for the Prebiotic Chemistry of Nucleobases". Chemistry: A European Journal. 15 (17): 4411–4418. doi:10.1002/chem.200802656. PMID 19288488.
- ^ Roy, Debjani; Najafian, Katayoun; von Ragué Schleyer, Paul (30 October 2007). "Chemical evolution: The mechanism of the formation of adenine under prebiotic conditions". PNAS. 104 (44): 17272–17277. Bibcode:2007PNAS..10417272R. doi:10.1073/pnas.0708434104. PMC 2077245 $2. PMID 17951429.
- ^ Lancet, Doron (30 December 2014). "Systems Prebiology-Studies of the origin of Life". The Lancet Lab. Rehovot, Israel: Department of Molecular Genetics; Weizmann Institute of Science. 26 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 26 June 2015.
- ^ Segré, Daniel; Ben-Eli, Dafna; Deamer, David W.; Lancet, Doron (February 2001). "The Lipid World" (PDF). Origins of Life and Evolution of Biospheres. 31 (1–2): 119–145. Bibcode:2001OLEB...31..119S. doi:10.1023/A:1006746807104. PMID 11296516. 26 June 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ a b c Chen, Irene A.; Walde, Peter (July 2010). "From Self-Assembled Vesicles to Protocells". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2 (7): a002170. doi:10.1101/cshperspect.a002170. PMC 2890201 $2. PMID 20519344.
- ^ Eigen, Manfred; Schuster, Peter (November 1977). "The Hypercycle. A Principle of Natural Self-Organization. Part A: Emergence of the Hypercycle" (PDF). Naturwissenschaften. 64 (11): 541–65. Bibcode:1977NW.....64..541E. doi:10.1007/bf00450633. PMID 593400. 3 March 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Markovitch, Omer; Lancet, Doron (Summer 2012). "Excess Mutual Catalysis Is Required for Effective Evolvability". Artificial Life. 18 (3): 243–266. doi:10.1162/artl_a_00064. PMID 22662913.
- ^ Tessera, Marc (2011). "Origin of Evolution versus Origin of Life: A Shift of Paradigm". International Journal of Molecular Sciences. 12 (6): 3445–3458. doi:10.3390/ijms12063445. PMC 3131571 $2. PMID 21747687. Special Issue: "Origin of Life 2011"
- ^ Onsager, Lars (1931). "Reciprocal Relations in Irreversible Processes I and II". Physical Review. 37 (4): 405. Bibcode:1931PhRv...37..405O. doi:10.1103/PhysRev.37.405.
- ^ Onsager, Lars (1931). "Reciprocal Relations in Irreversible Processes I and II". Physical Review (38): 2265. doi:10.1103/PhysRev.38.2265.
- ^ Prigogine, Ilya (1967). An Introduction to the Thermodynamics of Irreversible Processes. New York: Wiley.
- ^ "Exploring Life's Origins: Protocells". Exploring Life's Origins: A Virtual Exhibit. Arlington County, Virginia: National Science Foundation. 28 February 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 March 2014.
- ^ a b c Chen, Irene A. (8 December 2006). "The Emergence of Cells During the Origin of Life". Science. 314 (5805): 1558–1559. doi:10.1126/science.1137541. PMID 17158315.
- ^ Zimmer, Carl (26 June 2004). "What Came Before DNA?". Discover. 19 March 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Shapiro, Robert (June 2007). "A Simpler Origin for Life". Scientific American. 296 (6): 46–53. Bibcode:2007SciAm.296f..46S. doi:10.1038/scientificamerican0607-46. PMID 17663224. 14 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Chang 2007
- ^ a b c d Lane, Nick (2015). The Vital Question: Why Is Life The Way It Is?. Profile Books. ss. 129–140. ISBN 978-1781250365.
- ^ Sharov, Alexei A.; Gordon, Richard (2018). "Life Before Earth". Habitability of the Universe Before Earth: Life Before Earth. Astrobiology Exploring Life on Earth and Beyond. Academic Press. ss. 265–296. doi:10.1016/B978-0-12-811940-2.00011-3. ISBN 9780128119402.
- ^ Ladyman, J.; Lambert, J.; Weisner, K. B. (2013). "What is a Complex System?". European Journal of the Philosophy of Science. 3: 33–67. doi:10.1007/s13194-012-0056-8.
- ^ Esposito, M.; Lindenberg, Katja; Van den Broeck, C. (2010). "Entropy production as correlation between system and reservoir". New Journal of Physics. 12 (1): 013013. arXiv:0908.1125 $2. Bibcode:2010NJPh...12a3013E. doi:10.1088/1367-2630/12/1/013013.
- ^ Bar-Nun, A.; Bar-Nun, N.; Bauer, S. H.; Sagan, Carl (24 April 1970). "Shock Synthesis of Amino Acids in Simulated Primitive Environments". Science. 168 (3930): 470–473. Bibcode:1970Sci...168..470B. doi:10.1126/science.168.3930.470. PMID 5436082.
- ^ Anbar, Michael (27 September 1968). "Cavitation during Impact of Liquid Water on Water: Geochemical Implications". Science. 161 (3848): 1343–1344. Bibcode:1968Sci...161.1343A. doi:10.1126/science.161.3848.1343. PMID 17831346.
- ^ Dharmarathne, Leena; Grieser, Franz (7 January 2016). "Formation of Amino Acids on the Sonolysis of Aqueous Solutions Containing Acetic Acid, Methane, or Carbon Dioxide, in the Presence of Nitrogen Gas". The Journal of Physical Chemistry A. 120 (2): 191–199. Bibcode:2016JPCA..120..191D. doi:10.1021/acs.jpca.5b11858. PMID 26695890.
- ^ Patehebieke, Yeersen; Zhao, Ze-Run; Wang, Su; Xu, Hao-Xing; Chen, Qian-Qian; Wang, Xiao (2021). "Cavitation as a plausible driving force for the prebiotic formation of N9 purine nucleosides". Cell Reports Physical Science. 2 (3): 100375. Bibcode:2021CRPS....200375P. doi:10.1016/j.xcrp.2021.100375.
- ^ Kalson, Natan-Haim; Furman, David; Zeiri, Yehuda (11 September 2017). "Cavitation-Induced Synthesis of Biogenic Molecules on Primordial Earth". ACS Central Science. 3 (9): 1041–1049. doi:10.1021/acscentsci.7b00325. PMC 5620973 $2. PMID 28979946.
- ^ Muller, Anthonie W. J. (1995). "Were the first organisms heat engines? A new model for biogenesis and the early evolution of biological energy conversion". Progress in Biophysics and Molecular Biology. 63 (2): 193–231. doi:10.1016/0079-6107(95)00004-7. PMID 7542789.
- ^ Muller, Anthonie W. J.; Schulze-Makuch, Dirk (2006). "Thermal energy and the origin of life". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 36 (2): 77–189. Bibcode:2006OLEB...36..177M. doi:10.1007/s11084-005-9003-4. PMID 16642267.
- ^ Junge, Wolfgang; Nelson, Nathan (2 June 2015). "ATP Synthase". Annual Review of Biochemistry. 84 (1): 631–657. doi:10.1146/annurev-biochem-060614-034124. PMID 25839341.
- ^ a b c Damer, Bruce; Deamer, David (2020-04-01). "The Hot Spring Hypothesis for an Origin of Life". Astrobiology. 20 (4): 429–452. Bibcode:2020AsBio..20..429D. doi:10.1089/ast.2019.2045. ISSN 1531-1074. PMC 7133448 $2. PMID 31841362.
- ^ Benner, S. A.; Bell, E. A.; Biondi, E.; Brasser, R.; Carell, T.; Kim, H.-J.; Mojzsis, S. J.; Omran, A.; Pasek, M. A.; Trail, D. (2020). "When Did Life Likely Emerge on Earth in an RNA-First Process?". ChemSystemsChem. 2 (2). doi:10.1002/syst.201900035.
- ^ Copley, Shelley D.; Smith, Eric; Morowitz, Harold J. (December 2007). "The origin of the RNA world: Co-evolution of genes and metabolism" (PDF). Bioorganic Chemistry. 35 (6): 430–443. doi:10.1016/j.bioorg.2007.08.001. PMID 17897696. 5 September 2013 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 8 June 2015.
The proposal that life on Earth arose from an RNA world is widely accepted.
- ^ a b c Robertson, Michael P.; Joyce, Gerald F. (May 2012). "The origins of the RNA world". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (5): a003608. doi:10.1101/cshperspect.a003608. PMC 3331698 $2. PMID 20739415.
- ^ a b c Cech, Thomas R. (July 2012). "The RNA Worlds in Context". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (7): a006742. doi:10.1101/cshperspect.a006742. PMC 3385955 $2. PMID 21441585.
- ^ Pearce, Ben K. D.; Pudritz, Ralph E.; Semenov, Dmitry A.; Henning, Thomas K. (24 October 2017). "Origin of the RNA world: The fate of nucleobases in warm little ponds". PNAS. 114 (43): 11327–11332. arXiv:1710.00434 $2. Bibcode:2017PNAS..11411327P. doi:10.1073/pnas.1710339114. PMC 5664528 $2. PMID 28973920.
- ^ Yarus, Michael (April 2011). "Getting Past the RNA World: The Initial Darwinian Ancestor". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3 (4): a003590. doi:10.1101/cshperspect.a003590. PMC 3062219 $2. PMID 20719875.
- ^ Voet & Voet 2004, s. 29
- ^ Fox, George.E. (9 June 2010). "Origin and evolution of the ribosome". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2 (9(a003483)): a003483. doi:10.1101/cshperspect.a003483. PMC 2926754 $2. PMID 20534711.
- ^ Neveu, Marc; Kim, Hyo-Joong; Benner, Steven A. (22 April 2013). "The 'Strong' RNA World Hypothesis: Fifty Years Old". Astrobiology. 13 (4): 391–403. Bibcode:2013AsBio..13..391N. doi:10.1089/ast.2012.0868. PMID 23551238.
- ^ Gilbert, Walter (20 February 1986). "Origin of life: The RNA world". Nature. 319 (6055): 618. Bibcode:1986Natur.319..618G. doi:10.1038/319618a0.
- ^ Orgel, Leslie E. (October 1994). "The origin of life on Earth". Scientific American. 271 (4): 76–83. Bibcode:1994SciAm.271d..76O. doi:10.1038/scientificamerican1094-76. PMID 7524147.
- ^ Lincoln, Tracey A.; Joyce, Gerald F. (27 February 2009). "Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme". Science. 323 (5918): 1229–1232. Bibcode:2009Sci...323.1229L. doi:10.1126/science.1167856. PMC 2652413 $2. PMID 19131595.
- ^ Joyce, Gerald F. (2009). "Evolution in an RNA world". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 74 (Evolution: The Molecular Landscape): 17–23. doi:10.1101/sqb.2009.74.004. PMC 2891321 $2. PMID 19667013.
- ^ Szostak, Jack W. (5 February 2015). "The Origins of Function in Biological Nucleic Acids, Proteins, and Membranes". Chevy Chase, Maryland: Howard Hughes Medical Institute. 14 July 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 June 2015.
- ^ Bernstein, Harris; Byerly, Henry C.; Hopf, Frederick A.; ve diğerleri. (June 1983). "The Darwinian Dynamic". The Quarterly Review of Biology. 58 (2): 185–207. doi:10.1086/413216. JSTOR 2828805.
- ^ Michod 1999
- ^ Palasek, Stan (23 May 2013). "Primordial RNA Replication and Applications in PCR Technology". arXiv:1305.5581v1 $2.
- ^ Vlassov, Alexander V.; Kazakov, Sergei A.; Johnston, Brian H.; ve diğerleri. (August 2005). "The RNA World on Ice: A New Scenario for the Emergence of RNA Information". Journal of Molecular Evolution. 61 (2): 264–273. Bibcode:2005JMolE..61..264V. doi:10.1007/s00239-004-0362-7. PMID 16044244.
- ^ Nussinov, Mark D.; Otroshchenko, Vladimir A.; Santoli, Salvatore (1997). "The emergence of the non-cellular phase of life on the fine-grained clayish particles of the early Earth's regolith". BioSystems. 42 (2–3): 111–118. doi:10.1016/S0303-2647(96)01699-1. PMID 9184757.
- ^ Kühnlein, Alexandra; Lanzmich, Simon A.; Brun, Dieter (2 March 2021). "tRNA sequences can assemble into a replicator". eLife. 10. doi:10.7554/eLife.63431. PMC 7924937 $2. PMID 33648631.
- ^ Noller, Harry F. (April 2012). "Evolution of protein synthesis from an RNA world". Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 4 (4): a003681. doi:10.1101/cshperspect.a003681. PMC 3312679 $2. PMID 20610545.
- ^ Koonin, Eugene V. (31 May 2007). "The cosmological model of eternal inflation and the transition from chance to biological evolution in the history of life". Biology Direct. 2: 15. doi:10.1186/1745-6150-2-15. PMC 1892545 $2. PMID 17540027.
- ^ Boone, David R.; Castenholz, Richard W.; Garrity, George M., (Ed.) (2001). The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Springer. ISBN 978-0-387-21609-6. 25 December 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi.[sayfa belirt]
- ^ Woese, C. R.; Fox, G. E. (1977). "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms". PNAS. 7 (11): 5088–5090. Bibcode:1977PNAS...74.5088W. doi:10.1073/pnas.74.11.5088. PMC 432104 $2. PMID 270744.
- ^ Valas, R. E.; Bourne, P. E. (2011). "The origin of a derived superkingdom: how a gram-positive bacterium crossed the desert to become an archaeon". Biology Direct. 6: 16. doi:10.1186/1745-6150-6-16. PMC 3056875 $2. PMID 21356104.
- ^ Cavalier-Smith, Thomas (2006). "Rooting the tree of life by transition analyses". Biology Direct. 1: 19. doi:10.1186/1745-6150-1-19. PMC 1586193 $2. PMID 16834776.
- ^ "Early life liked it hot". Nature. 535 (7613): 468. 2016. doi:10.1038/535468b.
- ^ Gogarten, Johann Peter; Deamer, David (2016-11-25). "Is LUCA a thermophilic progenote?". Nature Microbiology (İngilizce). 1 (12): 16229. doi:10.1038/nmicrobiol.2016.229. ISSN 2058-5276. PMID 27886195.
- ^ Catchpole, Ryan; Forterre, Patrick (2019). "The evolution of Reverse Gyrase suggests a non-hyperthermophilic Last Universal Common Ancestor". Molecular Biology and Evolution. 36 (12): 2737–2747. doi:10.1093/molbev/msz180. PMC 6878951 $2. PMID 31504731.
- ^ Berkemer, Sarah J.; McGlynn, Shawn E (August 8, 2020). "A New Analysis of Archaea–Bacteria Domain Separation: Variable Phylogenetic Distance and the Tempo of Early Evolution". Molecular Biology and Evolution. 37 (8): 2332–2340. doi:10.1093/molbev/msaa089. PMC 7403611 $2. PMID 32316034.
- ^ Hoffmann, Geoffrey W. (25 June 1974). "On the origin of the genetic code and the stability of the translation apparatus". Journal of Molecular Biology. 86 (2): 349–362. doi:10.1016/0022-2836(74)90024-2. PMID 4414916.
- ^ Orgel, Leslie E. (April 1963). "The Maintenance of the Accuracy of Protein Synthesis and its Relevance to Ageing". PNAS. 49 (4): 517–521. Bibcode:1963PNAS...49..517O. doi:10.1073/pnas.49.4.517. PMC 299893 $2. PMID 13940312.
- ^ Hoffmann, Geoffrey W. (October 1975). "The Stochastic Theory of the Origin of the Genetic Code". Annual Review of Physical Chemistry. 26: 123–144. Bibcode:1975ARPC...26..123H. doi:10.1146/annurev.pc.26.100175.001011.
- ^ Brasier, M. D. (2012). Secret Chambers: The Inside Story of Cells and Complex Life. Oxford University Press. s. 298.
- ^ Ward, Peter & Kirschvink, Joe, op cit, p. 42
- ^ a b Colín-García, M.; Heredia, A.; Cordero, G.; ve diğerleri. (2016). "Hydrothermal vents and prebiotic chemistry: a review". Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana. 68 (3): 599–620. doi:10.18268/BSGM2016v68n3a13. 18 August 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Schirber, Michael (24 June 2014). "Hydrothermal Vents Could Explain Chemical Precursors to Life". NASA Astrobiology: Life in the Universe. NASA. 29 November 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 June 2015.
- ^ a b Martin, William; Russell, Michael J. (29 January 2003). "On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 358 (1429): 59–83; discussion 83–85. doi:10.1098/rstb.2002.1183. PMC 1693102 $2. PMID 12594918.
- ^ a b Lane 2009
- ^ Usher, Oli (27 April 2015). "Chemistry of seabed's hot vents could explain emergence of life" (Basın açıklaması). University College London. 20 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 June 2015.
- ^ Roldan, Alberto; Hollingsworth, Nathan; Roffey, Anna; ve diğerleri. (May 2015). "Bio-inspired CO2 conversion by iron sulfide catalysts under sustainable conditions". Chemical Communications. 51 (35): 7501–7504. doi:10.1039/C5CC02078F. PMID 25835242. 20 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2015-06-19.
- ^ Baross, J. A.; Hoffman, S. E. (1985). "Submarine hydrothermal vents and associated gradient environments as sites for the origin and evolution of life". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 15 (4): 327–345. Bibcode:1985OrLi...15..327B. doi:10.1007/bf01808177.
- ^ Russell, M. J.; Hall, A. J. (1997). "The emergence of life from iron monosulphide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front". Journal of the Geological Society. 154 (3): 377–402. Bibcode:1997JGSoc.154..377R. doi:10.1144/gsjgs.154.3.0377. PMID 11541234.
- ^ Amend, J. P.; LaRowe, D. E.; McCollom, T. M.; Shock, E. L. (2013). "The energetics of organic synthesis inside and outside the cell". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 368 (1622): 20120255. doi:10.1098/rstb.2012.0255. PMC 3685458 $2. PMID 23754809.
- ^ Shock, E. L.; Boyd, E. S. (2015). "Geomicrobiology and microbial geochemistry:principles of geobiochemistry". Elements. 11: 389–394. doi:10.2113/gselements.11.6.395.
- ^ Martin, W.; Russell, M. J. (2007). "On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent". Philosophical Transactions of the Royal Society B. 362 (1486): 1887–1925. doi:10.1098/rstb.2006.1881. PMC 2442388 $2. PMID 17255002.
- ^ Weiss, Madeline C.; Sousa, Filipa L.; Mrnjavac, Natalia; Neukirchen, Sinje; Roettger, Mayo; Nelson-Sathi, Shijulal; Martin, William F. (2016-07-25). "The physiology and habitat of the last universal common ancestor" (PDF). Nature Microbiology. 1 (9): 16116. doi:10.1038/nmicrobiol.2016.116. PMID 27562259.
- ^ Lane, Nick; Martin, William F. (2012-12-21). "The Origin of Membrane Bioenergetics". Cell (İngilizce). 151 (7): 1406–1416. doi:10.1016/j.cell.2012.11.050. ISSN 0092-8674. PMID 23260134.
- ^ Baaske, Philipp; Weinert, Franz M.; Duhr, Stefan; Lemke, Kono H.; Russell, Michael J.; Braun, Dieter (2007-05-29). "Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems". Proceedings of the National Academy of Sciences (İngilizce). 104 (22): 9346–9351. doi:10.1073/pnas.0609592104. ISSN 0027-8424. PMC 1890497 $2. PMID 17494767.
- ^ a b c Mulkidjanian, Armen Y.; Bychkov, Andrew Yu.; Dibrova, Daria V.; Galperin, Michael Y.; Koonin, Eugene V. (2012-04-03). "Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields". Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (14): E821-30. Bibcode:2012PNAS..109E.821M. doi:10.1073/pnas.1117774109. PMC 3325685 $2. PMID 22331915.
- ^ Chandru, Kuhan; Guttenberg, Nicholas; Giri, Chaitanya; ve diğerleri. (31 May 2018). "Simple prebiotic synthesis of high diversity dynamic combinatorial polyester libraries". Communications Chemistry. 1 (1). doi:10.1038/s42004-018-0031-1.
- ^ Forsythe, Jay G.; Yu, Sheng-Sheng; Mamajanov, Irena; ve diğerleri. (17 August 2015). "Ester-Mediated Amide Bond Formation Driven by Wet–Dry Cycles: A Possible Path to Polypeptides on the Prebiotic Earth". Angewandte Chemie International Edition in English. 54 (34): 9871–9875. doi:10.1002/anie.201503792. PMC 4678426 $2. PMID 26201989.
- ^ Patel, Bhavesh H.; Percivalle, Claudia; Ritson, Dougal J.; Duffy, Colm. D.; Sutherland, John D. (March 16, 2015). "Common origins of RNA, protein and lipid precursors in a cyanosulfidic protometabolism". Nature Chemistry. 7 (4): 301–307. Bibcode:2015NatCh...7..301P. doi:10.1038/nchem.2202. ISSN 1755-4330. PMC 4568310 $2. PMID 25803468.
- ^ Deamer, David (10 February 2021). "Where Did Life Begin? Testing Ideas in Prebiotic Analogue Conditions". Life. 11 (2): 134. Bibcode:2021Life...11..134D. doi:10.3390/life11020134. PMC 7916457 $2. PMID 33578711.
- ^ Cairns-Smith, Graham (2 September 1982). Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-23312-7. OCLC 7875600.
- ^ Dawkins 1996, ss. 148–161
- ^ Huang, Wenhua; Ferris, James P. (12 July 2006). "One-Step, Regioselective Synthesis of up to 50-mers of RNA Oligomers by Montmorillonite Catalysis". Journal of the American Chemical Society. 128 (27): 8914–8919. doi:10.1021/ja061782k. PMID 16819887.
- ^ Subramaniam, Anand Bala; Wan, Jiandi; Gopinath, Arvind; Stone, Howard A. (2011). "Semi-permeable vesicles composed of natural clay". Soft Matter. 7 (6): 2600–2612. arXiv:1011.4711 $2. Bibcode:2011SMat....7.2600S. doi:10.1039/c0sm01354d.
- ^ Hartman, Hyman (1998). "Photosynthesis and the Origin of Life". Origins of Life and Evolution of Biospheres. 28 (4–6): 515–521. Bibcode:1998OLEB...28..515H. doi:10.1023/A:1006548904157. PMID 11536891.
- ^ Yue-Ching Ho, Eugene (July–September 1990). "Evolutionary Epistemology and Sir Karl Popper's Latest Intellectual Interest: A First-Hand Report". Intellectus. 15: 1–3. OCLC 26878740. 11 March 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Popper, Karl R. (29 March 1990). "Pyrite and the origin of life". Nature. 344 (6265): 387. Bibcode:1990Natur.344..387P. doi:10.1038/344387a0.
- ^ a b Keller, Markus A.; Turchyn, Alexandra V.; Ralser, Markus (25 March 2014). "Non-enzymatic glycolysis and pentose phosphate pathway-like reactions in a plausible Archean ocean". Molecular Systems Biology. 10 (725): 725. doi:10.1002/msb.20145228. PMC 4023395 $2. PMID 24771084.
- ^ Huber, Claudia; Wächtershäuser, Günter (31 July 1998). "Peptides by Activation of Amino Acids with CO on (Ni,Fe)S Surfaces: Implications for the Origin of Life". Science. 281 (5377): 670–672. Bibcode:1998Sci...281..670H. doi:10.1126/science.281.5377.670. PMID 9685253.
- ^ Adamala, Katarzyna; Szostak, Jack W. (29 November 2013). "Nonenzymatic Template-Directed RNA Synthesis Inside Model Protocells". Science. 342 (6162): 1098–1100. Bibcode:2013Sci...342.1098A. doi:10.1126/science.1241888. PMC 4104020 $2. PMID 24288333.
- ^ Musser, George (23 September 2011). "How Life Arose on Earth, and How a Singularity Might Bring It Down". Observations (Blog). 17 June 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 June 2015.
- ^ Carroll, Sean (10 March 2010). "Free Energy and the Meaning of Life". Cosmic Variance (Blog). Discover. 14 July 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 June 2015.
- ^ England, Jeremy L. (28 September 2013). "Statistical physics of self-replication" (PDF). Journal of Chemical Physics. 139 (12): 121923. arXiv:1209.1179 $2. Bibcode:2013JChPh.139l1923E. doi:10.1063/1.4818538. hdl:1721.1/90392. PMID 24089735. 4 June 2015 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
- ^ Fox, Ronald F. (December 1993). "Review of Stuart Kauffman, The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution". Biophysical Journal. 65 (6): 2698–2699. Bibcode:1993BpJ....65.2698F. doi:10.1016/s0006-3495(93)81321-3. PMC 1226010 $2.
- ^ Orgel, Leslie E. (7 November 2000). "Self-organizing biochemical cycles". PNAS. 97 (23): 12503–12507. Bibcode:2000PNAS...9712503O. doi:10.1073/pnas.220406697. PMC 18793 $2. PMID 11058157.
- ^ Chandru, Kuhan; Gilbert, Alexis; Butch, Christopher; Aono, Masashi; Cleaves, Henderson James II (21 July 2016). "The Abiotic Chemistry of Thiolated Acetate Derivatives and the Origin of Life". Scientific Reports. 6 (29883): 29883. Bibcode:2016NatSR...629883C. doi:10.1038/srep29883. PMC 4956751 $2. PMID 27443234.
- ^ Vallee, Yannick; Shalayel, Ibrahim; Ly, Kieu-Dung; Rao, K. V. Raghavendra; Paëpe, Gael De; Märker, Katharina; Milet, Anne (8 November 2017). "At the very beginning of life on Earth: the thiol-rich peptide (TRP) world hypothesis". The International Journal of Developmental Biology. 61 (8–9): 471–478. doi:10.1387/ijdb.170028yv. PMID 29139533.
- ^ a b Mulkidjanian, Armen Y. (24 August 2009). "On the origin of life in the zinc world: 1. Photosynthesizing, porous edifices built of hydrothermally precipitated zinc sulfide as cradles of life on Earth". Biology Direct. 4: 26. doi:10.1186/1745-6150-4-26. PMC 3152778 $2. PMID 19703272.
- ^ Wächtershäuser, Günter (December 1988). "Before Enzymes and Templates: Theory of Surface Metabolism". Microbiological Reviews. 52 (4): 452–484. doi:10.1128/MMBR.52.4.452-484.1988. PMC 373159 $2. PMID 3070320.
- ^ Mulkidjanian, Armen Y.; Galperin, Michael Y. (24 August 2009). "On the origin of life in the zinc world. 2. Validation of the hypothesis on the photosynthesizing zinc sulfide edifices as cradles of life on Earth". Biology Direct. 4: 27. doi:10.1186/1745-6150-4-27. PMC 2749021 $2. PMID 19703275.
- ^ Macallum, A. B. (1 April 1926). "The Paleochemistry of the body fluids and tissues". Physiological Reviews. 6 (2): 316–357. doi:10.1152/physrev.1926.6.2.316.
- ^ Mulkidjanian, Armen Y.; Bychkov, Andrew Yu.; Dibrova, Daria V.; ve diğerleri. (3 April 2012). "Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields". PNAS. 109 (14): E821–E830. Bibcode:2012PNAS..109E.821M. doi:10.1073/pnas.1117774109. PMC 3325685 $2. PMID 22331915.
- ^ See also Lankenau 2011, ss. 225–286, interconnecting the "Two RNA worlds" concept, and Davidovich, Chen; Belousoff, Matthew; Bashan, Anat; Yonath, Ada (September 2009). "The evolving ribosome: from non-coded peptide bond formation to sophisticated translation machinery". Research in Microbiology. 160 (7): 487–492. doi:10.1016/j.resmic.2009.07.004. PMID 19619641.
- ^ a b Plasson, Raphaël; Kondepudi, Dilip K.; Bersini, Hugues; ve diğerleri. (August 2007). "Emergence of homochirality in far-from-equilibrium systems: Mechanisms and role in prebiotic chemistry". Chirality. 19 (8): 589–600. doi:10.1002/chir.20440. PMID 17559107. "Special Issue: Proceedings from the Eighteenth International Symposium on Chirality (ISCD-18), Busan, Korea, 2006"
- ^ Chaichian, Rojas & Tureanu 2014, ss. 353–364
- ^ Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (2017). "Noise-induced symmetry breaking far from equilibrium and the emergence of biological homochirality" (PDF). Physical Review E. 95 (3): 032407. Bibcode:2017PhRvE..95c2407J. doi:10.1103/PhysRevE.95.032407. PMID 28415353.
- ^ Jafarpour, Farshid; Biancalani, Tommaso; Goldenfeld, Nigel (2015). "Noise-induced mechanism for biological homochirality of early life self-replicators". Physical Review Letters. 115 (15): 158101. arXiv:1507.00044 $2. Bibcode:2015PhRvL.115o8101J. doi:10.1103/PhysRevLett.115.158101. PMID 26550754.
- ^ Frank, F.C. (1953). "On spontaneous asymmetric synthesis". Biochimica et Biophysica Acta. 11 (4): 459–463. doi:10.1016/0006-3002(53)90082-1. PMID 13105666.
- ^ Clark, Stuart (July–August 1999). "Polarized Starlight and the Handedness of Life". American Scientist. 87 (4): 336. Bibcode:1999AmSci..87..336C. doi:10.1511/1999.4.336.
- ^ Shibata, Takanori; Morioka, Hiroshi; Hayase, Tadakatsu; ve diğerleri. (17 January 1996). "Highly Enantioselective Catalytic Asymmetric Automultiplication of Chiral Pyrimidyl Alcohol". Journal of the American Chemical Society. 118 (2): 471–472. doi:10.1021/ja953066g.
- ^ Soai, Kenso; Sato, Itaru; Shibata, Takanori (2001). "Asymmetric autocatalysis and the origin of chiral homogeneity in organic compounds". The Chemical Record. 1 (4): 321–332. doi:10.1002/tcr.1017. PMID 11893072.
- ^ Hazen 2005, s. 184
- ^ Meierhenrich, Uwe (2008). Amino acids and the asymmetry of life caught in the act of formation. Berlin: Springer. ss. 76–79. ISBN 978-3540768869.
- ^ Mullen, Leslie (5 September 2005). "Building Life from Star-Stuff". Astrobiology Magazine. 14 July 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi.
Konuyla ilgili yayınlar
- Altermann, Wladyslaw (2009). "Introduction: A Roadmap to Fata Morgana?". Seckbach, Joseph; Walsh, Maud (Ed.). From Fossils to Astrobiology: Records of Life on Earth and the Search for Extraterrestrial Biosignatures. Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology. 12. Dordrecht, the Netherlands; London: Springer. ISBN 978-1-4020-8836-0.
- Bada, Jeffrey L.; Lazcano, Antonio (2009). "The Origin of Life". Ruse, Michael; Travis, Joseph (Ed.). Evolution: The First Four Billion Years. Foreword by Edward O. Wilson. Cambridge: Belknap Press of Harvard University Press. ISBN 978-0-674-03175-3. OCLC 225874308.
- Barton, Nicholas H.; Briggs, Derek E.G.; Eisen, Jonathan A.; ve diğerleri. (2007). Evolution. Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-684-9. OCLC 86090399.
- Bastian, H. Charlton (1871). The Modes of Origin of Lowest Organisms. London; New York: Macmillan and Company. OCLC 42959303. Erişim tarihi: 2015-06-06.
- Bernal, J. D. (1951). The Physical Basis of Life. London: Routledge & Kegan Paul.
- Bernal, J. D. (1960). "The Problem of Stages in Biopoesis". Florkin, M. (Ed.). Aspects of the Origin of Life. International Series of Monographs on Pure and Applied Biology. Oxford, UK; New York: Pergamon Press. ISBN 978-1-4831-3587-8.
- Bernal, J. D. (1967). The Origin of Life. The Weidenfeld and Nicolson Natural History. Translation of Oparin by Ann Synge. London: Weidenfeld & Nicolson.
- Bock, Gregory R.; Goode, Jamie A., (Ed.) (1996). Evolution of Hydrothermal Ecosystems on Earth (and Mars?). Ciba Foundation Symposium. 202. Chichester, UK; New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-96509-1.
- Bondeson, Jan (1999). The Feejee Mermaid and Other Essays in Natural and Unnatural History. Ithaca, NY: Cornell University Press. ISBN 978-0-8014-3609-3.
- Bryson, Bill (2004). A Short History of Nearly Everything. London: Black Swan. ISBN 978-0-552-99704-1. OCLC 55589795.
- Calvin, Melvin (1969). Chemical Evolution: Molecular Evolution Towards the Origin of Living Systems on the Earth and Elsewhere. Oxford, UK: Clarendon Press. ISBN 978-0-19-855342-7. OCLC 25220.
- Chaichian, Masud; Rojas, Hugo Perez; Tureanu, Anca (2014). "Physics and Life". Basic Concepts in Physics: From the Cosmos to Quarks. Undergraduate Lecture Notes in Physics. Berlin; Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. doi:10.1007/978-3-642-19598-3_12. ISBN 978-3-642-19597-6. OCLC 900189038.
- Chang, Thomas Ming Swi (2007). Artificial Cells: Biotechnology, Nanomedicine, Regenerative Medicine, Blood Substitutes, Bioencapsulation, and Cell/Stem Cell Therapy. Regenerative Medicine, Artificial Cells and Nanomedicine. 1. Hackensack, New Jersey: World Scientific. ISBN 978-981-270-576-1. OCLC 173522612.
- Dalrymple, G. Brent (2001). "The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved". Lewis, C.L.E.; Knell, S.J. (Ed.). The Age of the Earth: from 4004 BC to AD 2002. Geological Society of London, Special Publications. Geological Society Special Publication. 190. London: Geological Society of London. ss. 205–221. Bibcode:2001GSLSP.190..205D. doi:10.1144/gsl.sp.2001.190.01.14. ISBN 978-1-86239-093-5. OCLC 48570033.
- Darwin, Charles (1887). Darwin, Francis (Ed.). The Life and Letters of Charles Darwin, Including an Autobiographical Chapter. 3 (3rd bas.). London: John Murray. OCLC 834491774.
- Davies, Paul (1999). The Fifth Miracle: The Search for the Origin of Life. London: Penguin Books. ISBN 978-0-14-028226-9.
- Dawkins, Richard (1996). The Blind Watchmaker (Reissue with a new introduction bas.). New York: W.W. Norton & Company. ISBN 978-0-393-31570-7. OCLC 35648431.
- Dobell, Clifford (1960). Antony van Leeuwenhoek and His 'Little Animals'. New York: Dover Publications.
- Dyson, Freeman (1999). Origins of Life (Revised bas.). Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-62668-2.
- Fesenkov, V. G. (1959). "Some Considerations about the Primaeval State of the Earth". Oparin, A.I.; ve diğerleri. (Ed.). The Origin of Life on the Earth. I.U.B. Symposium Series. 1. Edited for the International Union of Biochemistry by Frank Clark and R.L.M. Synge (English-French-German bas.). London; New York: Pergamon Press. ISBN 978-1-4832-2240-0. International Symposium on the Origin of Life on the Earth (held at Moscow, 19–24 August 1957)
- Hazen, Robert M. (2005). Genesis: The Scientific Quest for Life's Origin. Washington, DC: Joseph Henry Press. ISBN 978-0-309-09432-0. OCLC 60321860.
- Huxley, Thomas Henry (1968) [1897]. "VIII Biogenesis and Abiogenesis [1870]". Discourses, Biological and Geological. Collected Essays. VIII (Reprint bas.). New York: Greenwood Press. OCLC 476737627.
- Klyce, Brig (22 January 2001). Kingsley, Stuart A.; Bhathal, Ragbir (Ed.). Panspermia Asks New Questions. The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) in the Optical Spectrum III. 4273. Bellingham, WA: SPIE. doi:10.1117/12.435366. ISBN 0-8194-3951-7. Erişim tarihi: 2015-06-09. Proceedings of the SPIE held at San Jose, California, 22–24 January 2001
- Lane, Nick (2009). Life Ascending: The 10 Great Inventions of Evolution (1st American bas.). New York: W.W. Norton & Company. ISBN 978-0-393-06596-1. OCLC 286488326.
- Lankenau, Dirk-Henner (2011). "Two RNA Worlds: Toward the Origin of Replication, Genes, Recombination and Repair". Egel, Richard; Lankenau, Dirk-Henner; Mulkidjanian, Armen Y. (Ed.). Origins of Life: The Primal Self-Organization. Heidelberg: Springer. doi:10.1007/978-3-642-21625-1. ISBN 978-3-642-21624-4. OCLC 733245537.
- Lennox, James G. (2001). Aristotle's Philosophy of Biology: Studies in the Origins of Life Science. Cambridge Studies in Philosophy and Biology. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-65976-5.
- Michod, Richard E. (1999). Darwinian Dynamics: Evolutionary Transitions in Fitness and Individuality. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02699-2. OCLC 38948118.
- Oparin, A.I. (1953). The Origin of Life. Translation and new introduction by Sergius Morgulis (2nd bas.). Mineola, NY: Dover Publications. ISBN 978-0-486-49522-4.
- Raven, Peter H.; Johnson, George B. (2002). Biology (6th bas.). Boston: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-112261-0. OCLC 45806501.
- Ross, Alexander (1652). Arcana Microcosmi. II. London. OCLC 614453394.
- Sheldon, Robert B. (22 September 2005). "Historical Development of the Distinction between Bio- and Abiogenesis" (PDF). Hoover, Richard B.; Levin, Gilbert V.; Rozanov, Alexei Y.; Gladstone, G. Randall (Ed.). Astrobiology and Planetary Missions. Astrobiology and Planetary Missions. 5906. Bellingham, WA: SPIE. ss. 59061I. doi:10.1117/12.663480. ISBN 978-0-8194-5911-4. Proceedings of the SPIE held at San Diego, California, 31 July–2 August 2005
- Tyndall, John (1905). Fragments of Science. 2 (6th bas.). New York: P.F. Collier & Sons. OCLC 726998155.
- Voet, Donald; Voet, Judith G. (2004). Biochemistry. 1 (3rd bas.). New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-19350-0.
- Yarus, Michael (2010). Life from an RNA World: The Ancestor Within. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. s. 287. ISBN 978-0-674-05075-4.
Dış bağlantılar
| Abiyogenez ile ilgili kütüphane kaynakları |
- Yaşamın kökenine dair gizemlerde ilerleme kaydediliyor - Adam Mann (PNAS; 14 Nisan 2021) (İngilizce)
- Yaşamın Kökenlerini Keşfetmek Bilim Müzesi'nde (Boston) sanal bir sergi (İngilizce)
- Dünyada yaşam nasıl başladı – Marcia Malory (Earth Facts; 2015) (İngilizce)
- Yaşamın Kökenleri – Richard Dawkins ve diğerleri. (BBC Radyo; 2004) (İngilizce)
- Evrende Yaşam - Stephen Hawking'in Denemesi (1996) (İngilizce)
