Hüdrotermilised tuulutused: varase elu teooriad

Hüdrotermilised õhuavad on ookeani põhjas olevad ekstreemsete tingimustega struktuurid. Nendes tuulutusavades ja nende ümbruses on äärmiselt kuum ja ekstreemne rõhk. Kuna päikesevalgus ei pääse nende struktuuride sügavusele, pidi varajaseks eluks leiduma veel üks energiaallikas, mis võis sinna tekkida. Ventilatsiooniavade praegune vorm sisaldab kemikaale, mis võivad neid kasutada kemosüntees- viis organismide jaoks oma fotosünteesile sarnase energia loomiseks, mille energia tootmiseks kasutatakse päikesevalguse asemel kemikaale.

Seda tüüpi organismid on ekstremofiilid, kes võivad elada kõige raskemates tingimustes. Hüdrotermilised õhuavad on väga kuumad, seetõttu on nimes sõna "termiline". Samuti kipuvad nad olema happelised, mis on tavaliselt elule kahjulikud. Nendes tuulutusavades ja läheduses elaval elul on siiski kohandumised, mis võimaldavad neil nendes karmides tingimustes elada ja isegi õitseda.

Archaea elada ja areneda nendes tuulutusavades ja läheduses. Kuna seda elupiirkonda kiputakse pidama organismide kõige primitiivsemaks, ei saa arvata, et nad asustasid Maa esimesena. Tingimused on hüdrotermilistes õhuavades just sobivad, et arhaea elus hoida ja paljuneda. Nendes piirkondades esineva soojuse ja rõhu hulga ning saadaolevate kemikaalide tüüpide abil saab elu luua ja suhteliselt kiiresti muuta. Teadlased on jälginud kõigi praegu elavate organismide DNA-d tagasi tavalise esivanema ekstremofiilini, mis oleks leitud hüdrotermilistest õhuavadest.

instagram viewer

Archaea domeenis olevad liigid on teadlaste arvates ka eukarüootsete organismide eelkäijad. Nende ekstremofiilide DNA analüüs näitab, et need eraldatud rakuorganismid on tegelikult sarnasemad a eukarüootsed rakud ja Eukarüa domeen kui teised üherakulised organismid, mis moodustavad bakteri domeen.

Üks hüpotees, kuidas elu arenes, algab Archaeaga hüdrotermilistes õhuavades. Lõpuks said seda tüüpi üherakulised organismid koloniaalorganismideks. Aja jooksul neelas üks suuremaid üherakulisi organisme teisi üherakulisi organisme, mis arenesid seejärel eukarüootses rakus organellideks. Mitmerakuliste organismide eukarüootsed rakud said seejärel vabalt diferentseeruda ja täita spetsiaalseid funktsioone. Seda teooriat selle kohta, kuidas eukarüootid prokarüootidest arenesid, nimetatakse endosümbiootiline teooria ja selle pakkus esmakordselt välja Ameerika teadlane Lynn Margulis. Selle varundamiseks on palju andmeid, sealhulgas DNA analüüs, mis seob eukarüootsete rakkude praegused organellid iidsete prokarüootsete rakkudega, endosümbiootiline teooria seob Maa hüdrotermilistes õhuavades algava elu varajase hüpoteesi tänapäevase mitmerakuliste organismid.