astrobiologija - belgrade observatoryastrobiology.aob.rs/pdf/20121012.pdf · stvoriti i proteine...

12. 10. 2012.

Astrobiologija

2012

Biogeneza (ponekad samo stvaranje žive materije iz već postojeće žive materije)

Abiogeneza (nastanak iz eksplicitno nežive materije)

Biopoiesis (J. D. Bernal) Nastanak bioloških monomera Nastanak bioloških polimera Okupljanje molekula u ćeliju

Definicije pojmova pretpostavljaju da znamo čvrstu granicu živog i neživog

Potpuno adekvatne definicije se mogu postaviti samo u okviru teorijeAstro

biologija

2012

Kraj hadeana i početak arhaika (-3,8 Ga): izotopske anomalije

Najstariji mikrofosili: stromatoliti sa -3,5 Ga

Treba objasniti funkcionalno i strukturno jedinstvo biosfere!

Svi oblici života dele istu biohemijsku osnovu

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Akrecione strukture: sedimentne stene ilifosili organizama

Στρώμα = dušek, ležaj, sloj

2-D slojevi: biofilmovi

Različite morfologije

Teško razlikovati abiotske od bioloških stromatolita u opštem slučaju...

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Naročito u klasičnoj Kini, gde se nalazi 90+% prekambrijskih stromatolita!

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

(1) Cijanobakterije Plavozelene/modrozelene

alge / bakterije / Cyanophyta

Filum bakterija sposobnih za fotosintezu

Jednoćelijske + kolonijalne vrste

Neke sposobne da fiksiraju azot!

(2) Akritarsi Catch-all termin

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012

Kreacionizam: biogeneza je neobjašnjiva naturalističkim procesima

„Srećni slučaj“: do biogeneze je došlo naturalistički, slučajnim hemijskim procesima (Valas, Mono)

Eigen: p 10–602

Hojl i Vikramasinge: p 10–40000

„Kontinuitet“: biogeneza je regularni („prirodni“) nastavak hemijske evolucije (Oparin, Holdejn, Eigen, Kerns-Smit)

Jedina opcija koja omogućuje eksperimentalni rad!Astrobiologija

2012

Mono (1970): Slučajnost i nužnost

Kombinatorički problem: kompleksnost bioloških molekula a priori ekstremno malo verovatna

„Fundamentalni“ problem: potrebno je stvoriti i proteine (metabolizam) i nukleinske kiseline (informacije)

Ako je p 10-100, rana Zemlja je samo čudom mogla da stvori prve oblike života...

Alternativa: egzogeneza, nakon koje sledi panspermija (Arenijus, Kelvin, Hojl, Vikramasinge, Krik)...

Astrobiologija

2012

Vreme

za

pauzu!Astrobiologija

2012

Zašto uopšte objašnjavamo biogenezu?

„Životinje i biljke nastaju u zemlji i u tečnosti zato što postoji voda u zemlji i vazduh u vodi, a u svom vazduhu se nalazi vitalna toplota. Stoga se živa bića brzo stvaraju gdegod su ovaj vazduh i vitalna toplota u nekom zatvorenom prostoru.“ (Aristotel)

Pacovi nastaju iz djubreta, crvi iz pokvarenog mesa, itd.

Doktrina spontane generacije vladala cca. 2100 godina, sve do Pastera

Prve sumnje: Frančesko Redi (1668)Astro

biologija

2012

Paster (1859-1864): precizni eksperimenti demantuju spontanu generaciju

Omne vivum ex vivo!

Mikrobi i mikrobske spore glavni zbunjujući faktor...

Ironično: Pasterovi protivnici su se pozivali upravo na nastanak života na Zemlji!

Pasterovi ogledi dali snažan podstrek panspermijiAstro

biologija

2012

Kosmološke teorije sa beskonačnom prošlošću (od Empedokla do Večnog stanja)

Dominantne među sekularnim misliocima 19. i početka 20. veka

Život bi mogao biti bez početka (i kraja)...

Nakon 1965. ove hipoteze o „večnom životu“ su postale neodržive

Hojl (i Vikramasinge) razvijali i dalje teorije panspermije

Astrobiologija

2012

Primordijalna supa (Oparin-Holdejn)

Hiperciklična teorija (Eigen)

Vehterhojzerova teorija (Fe-S world; Günter Wächtershäuser)

Hipoteza sveta cinka (Zn-world; Armen Mulkidjanian)

Hipoteza gline (Grejem Cairns-Smith)

Autokataliza (Stuart Kauffman)

RNK-svet (Jack Szostak)

Hidrotermalni svetAstrobiologija

2012

A. I. Oparin (1922): prva teorija biogeneze

4 principa (kontinuitet, redukujuća atmosfera, organske materije, metabolizam prvo)

J. B. S. Haldane (1929): „primordijalna supa“Astro

biologija

2012

Harold Urey (cca. 1950): prvi model redukujuće atmosfere

Stanley Miller (1952): ogled!

Astrobiologija

2012

Miler-Jurijev ogled (1952-53)

11 aminokiselina + masne kiseline, itd. za dve nedelje (!)

Dž. Bada (2007): još 20+ aminokiselina u 50 godina starim Milerovim uzorcima

Primer rada direktno inspirisanog tezom o kontinuitetu

Astrobiologija

2012

Astrobiologija

2012