Ke Kumumanaʻo o ka Evolution Chemical: Nā Kumu no ka Hoʻomaopopo ʻana i ke Kumu o ke Ola
I ke ao o ka ʻepekema, ʻo kekahi o nā nīnau koʻikoʻi a paʻakikī hoʻi a nā kānaka ʻepekema e hoʻomau nei e ʻimi nei e pane, ʻo ia ke ʻano o ka hoʻomaka ʻana o ke ola ma ka Honua. ʻO kekahi kumumanaʻo e hoʻāʻo nei e wehewehe i kēia hanana, ʻo ia ka "Theory of Chemical Evolution." Ke hoʻāʻo nei kēia kumumanaʻo e wehewehe i ke kaʻina hana e ulu mālie ai nā molekala ola ʻole i nā ʻano paʻakikī a i nā ʻōnaehana ola hope loa.
Ka Moolelo o ka Evolution Kemika
Ma mua o ke komo hohonu ʻana, he mea nui e hoʻomaopopo he ʻo ka ulu ʻana o nā kemika ka pae mua o kahi hana nui i ʻike ʻia ʻo "abiogenesis" - ke kaʻina hana e puka mai ai ke ola mai nā mea ola ʻole. ʻOiai ʻo ka ulu ʻana o nā mea ola e wehewehe ana i ke ʻano o ka loli a me ka ulu ʻana o nā mea ola ma luna o nā hanauna, ʻo ka ulu ʻana o nā kemika ka ulu ʻana e kū nei ma ka pae molekala.
Ua manaʻo ʻia ua hoʻokumu ʻia ka Honua ma kahi o 4,5 biliona mau makahiki i hala aku nei, a ua ʻike ʻia nā hōʻailona mua loa o ke ola ma kahi o 3,5-3,8 biliona mau makahiki i hala. I loko o kēia wā, ua ʻokoʻa loa nā kūlana ma ka Honua mai kēia lā. Ua piha ka honua i nā moana mua i waiwai i nā ʻano molekala maʻalahi like ʻole, i hoʻokuʻu ʻia i nā ʻano kiʻekiʻe ma o nā ʻano hanana honua a me ka lewa like ʻole.
Ke Kumumanaʻo ʻo Oparin-Haldane
I nā makahiki 1920, ua kuhiakau kūʻokoʻa nā kānaka ʻepekema ʻelua, ʻo Aleksandr Oparin o Rusia lāua ʻo J.B.S. Haldane o ʻEnelani, ua waiwai ka lewa mua o ka Honua i nā kinoea e like me ka methane, ammonia, hydrogen, a me ka mahu wai. Ua paio lāua ua hiki i ka ikehu mai ka uila, ka radiation UV, a me ka wela pele ke hoʻoulu i nā hopena kemika i hoʻololi i kēia mau molekala maʻalahi i nā molekala organik paʻakikī e hoʻokumu i ke kumu o ke ola.
Ua alakaʻi kēia manaʻo i ka hoʻokolohua kaulana loa ma ka ulu ʻana o nā kemika, ʻo ia ka "hoʻokolohua Miller-Urey," i mālama ʻia e Stanley Miller lāua ʻo Harold Urey i ka makahiki 1953. Ma kēia hoʻokolohua, ua hoʻohālike lākou i nā kūlana o ka lewa mua o ka Honua a ua hōʻike maikaʻi ʻia e hiki i nā molekala organik, me nā waikawa amino, ke hana kūʻokoʻa. Ua hāʻawi kēia hopena i ke kākoʻo ikaika no ke kumumanaʻo Oparin-Haldane a ua hoʻolilo iā ia i kihi o nā haʻawina ola mua.
Kaʻina Hana Hoʻomohala Kemika
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ke kaʻina hana o ka ulu ʻana o nā kemika i kekahi mau pae koʻikoʻi:
1. Ka Hoʻokumu ʻia ʻana o nā Molecules Organic Maʻalahi: Ua hiki ke hoʻokumu ʻia nā molecules kumu e like me nā amino acids a me nā nucleotides ma o nā hopena kemika i loko o ke kaiapuni mua o ka Honua. Hōʻike nā noiʻi hou aʻe ua hiki ke hoʻokumu ʻia kēia mau molecules ma ka lewa waho a ua lawe ʻia mai i ka Honua ma o nā meteorites.
2. Hoʻokumu ʻia ʻana o ka Polymer: Hiki i nā molekala organik maʻalahi ke hui pū e hana i nā polymers paʻakikī e like me nā protein a me nā waikawa nucleic. Pili kēia kaʻina hana i ka polymerization o nā monomers i nā ʻano lōʻihi a paʻakikī hoʻi, e lawelawe ana ma ke ʻano he mau poloka kūkulu no nā macromolecules biological.
3. Ka Hoʻokumu ʻia ʻana o Protobiont: Hiki ke hoʻokumu ʻia nā ʻano maʻalahi i ʻike ʻia ʻo protobionts a i ʻole coacervates mai kēia mau polymers. Loaʻa i nā Protobionts kekahi mau ʻano o ke ola, e like me nā membrane semi-permeable a me ka hiki ke hoʻokō i nā hopena metabolic maʻalahi.
4. Hoʻolauna i ka ʻIke Hoʻoilina: ʻO ka ʻike ʻana o nā ribozymes, nā molekala RNA hiki ke hana ma ke ʻano he enzymes, ua hōʻike ʻia ʻo RNA ka molekala mua e hana hou ana iā ia iho. Ua hōʻailona kēia i ka hoʻomaka ʻana o ka hiki o nā ʻōnaehana protocellular ke mālama a kope i ka ʻike hoʻoilina.
5. Hoʻololi i ke Ola Maoli: He lōʻihi a paʻakikī kēia kaʻina hana, kahi i emi ai ka paʻakikī o nā molekala me ka hiki ke hoʻoulu a hana hou iā ia iho e lilo i nā ʻōnaehana ola mua, e like me nā cell prokaryotic.
Nā Pilikia a me nā Nīnau i Pane ʻole ʻia
ʻOiai ke hāʻawi nei ke kumumanaʻo o ka ulu ʻana o nā kemika i kekahi o nā wehewehe kūpono loa no ke kumu o ke ola, nui nā pilikia e koe. ʻO kahi nīnau koʻikoʻi pehea e hiki ai i kēia mau molekala ke loaʻa ka paʻakikī kūpono no ke ola. ʻO ke kaʻina hana o ka hoʻokumu ʻana i nā ʻano hana hou ponoʻī mai nā molekala ʻaʻole olaola kekahi o nā paradigms koʻikoʻi i ka biology a me ke kemika.
Eia kekahi, aia nā ʻokoʻa o nā kuhiakau e pili ana i ka hoʻonohonoho ʻana o ka lewa mua o ka Honua. Ke paio nei kekahi poʻe ʻepekema ʻaʻole i hana piha ʻia ka lewa mua o ka Honua me nā kinoea hoʻemi, e like me ka manaʻo o ke kumumanaʻo Oparin-Haldane. Hoʻāla kēia i nā nīnau e pili ana i ka pilina o nā hopena hoʻokolohua Miller-Urey i loko o ke ʻano o nā kūlana maoli ma ka Honua i kēlā manawa.
Hoʻokomo pū ʻia nā haʻawina hou aku i ka noiʻi "kai hohonu" e hōʻike ana e hiki i nā puka wai hydrothermal ma lalo o ka wai ke hāʻawi i kahi kūpono no ka ulu ʻana o nā kemika, ʻoiai no ka mea hāʻawi lākou i nā mea waiwai a me nā kūlana mahana paʻa no ka hana ʻana o nā hopena kemika.
Nā Kuhikuhi Noiʻi e hiki mai ana
Ke hoʻomau nei ka noiʻi ma kēia kahua i ka holomua me ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana holomua a me nā ʻano hana interdisciplinary. ʻO nā simulations kamepiula, nā hoʻokolohua hale hana ma lalo o nā kūlana lewa like ʻole, a me ka ʻimi ʻana i ka lewa ua hāʻawi nui i ka hoʻomaopopo ʻana pehea e hiki ai i nā molekala organik ke hoʻokumu a ulu i nā mea paʻakikī.
Ke nānā nei nā kānaka ʻepekema ma ʻō aku o ka Honua no nā hōʻailona hou aku. Ke ʻimi nei ka noiʻi Astrobiology i nā hōʻike o nā molekala organik ma nā hōkūhele ʻē aʻe a me nā mahina ma ka ʻōnaehana lā, e like me Mars, Enceladus, a i ʻole Titan. Hiki i nā ʻike e like me kēia ke hāʻawi i nā hōʻailona hou aʻe e pili ana i ka hiki ke hana ʻia nā kaʻina hana like ma ʻō aku o ka Honua.
Ka hopena
ʻO ke kumumanaʻo o ka ulu ʻana o nā kemika ke kumu o ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumu o ke ola. ʻOiai he nui nā nīnau e koe ana, hāʻawi kēia ʻano hana i nā ʻike hohonu i nā kaʻina hana kemika hiki ke hana ma lalo o nā kūlana kūpono. Me nā holomua ʻenehana a me ka hui pū ʻana o nā multidisciplinary, ke neʻe kokoke aku nei mākou i kahi ʻike piha o kekahi o nā nīnau nui loa i ka ʻepekema: Pehea i hoʻomaka ai ke ola? ʻO mākou wale nō anei ma ke ao holoʻokoʻa? ʻO ka pane ʻana i kēia mau nīnau ʻaʻole wale e hoʻomaikaʻi i ko mākou ʻike i ke ola ma ka Honua, akā ʻo ka hiki ke ola ma ʻō aku.
