Dlaczego życie powstało w wodzie?
Dlaczego życie powstało w wodzie?
Celem niniejszej pracy jest wyjaśnienie dlaczego życie na Ziemi narodziło się w wodzie.
Aby odpowiedzieć na to pytanie trzeba wyjaśnić kiedy i w jaki sposób pojawiła się woda na naszej planecie.
W klasycznej koncepcji początek wszystkiemu dały gazy. Wydzielane w czasie formowania się planet, pochodzące zarówno z samej planety, jak i meteorów nieustannie bombardujących ich powierzchnię utworzyły pierwszą atmosferę ziemską. Stopniowe ochładzanie się planety doprowadziło do skroplenia się pary wodnej w atmosferze i to woda właśnie dała początek środowisku, które stało się kolebką życia. Woda wypłukiwała minerały, substancje ze skał, co doprowadziło do koncentracja w oceanach tak zwanego ?pierwotnego bulionu? złożonego z prostych, cząsteczek niezbędnych do powstania życia. W tej zawiesinie cząsteczek chemicznych rozpuszczonych w wodzie powstać miały pierwsze aminokwasy, a z nich białka proste i nukleotydy. Te łączyły się ze sobą tworząc coraz bardziej skomplikowane makrocząsteczki, które zaczynają się same powielać. Jednak aby to mogło zaistnieć musiały być spełnione pewne warunki.
Teoria powstania aminokwasów na drodze chemicznej z cząsteczek nieorganicznych pojawiła się już w latach trzydziestych. Aleksander I. Oparin, rosyjski naukowiec, zauważył że potrzebne do życia związki organiczne mogłyby utworzyć się, gdyby w atmosferze panowały warunki redukujące, czyli prawie nie było w niej tlenu. Teoria Oparina, zdobyła sobie uznanie nie tylko w ZSRR - doświadczenie potwierdzające ją przeprowadzono 20 lat później w laboratorium amerykańskim. W 1953 roku Stanley L. Miller i prof. Harold C. Urey poddali wyładowaniom elektrycznym mieszaninę CH4, NH3, H2O i H2, otrzymując znaczną ilość najprostszego aminokwasu ? glicyny. Miller?owi udało się uzyskać tylko 4 spośród 20 aminokwasów niezbędnych do zaistnienia życia, jakie znamy. Przez następne lata intensywnych badań i prób doświadczalnych nauka nie osiągnęła zamierzonego rezultatu, który stanowiłby dowód potwierdzający prawdziwość jej tez. Nie udało się uzyskać w praatmosferze wszystkich 20 niezbędnych aminokwasów w warunkach, które sama nauka uznaje za prawdopodobne. Powstaje w związku z tym pytanie, czy jest to słuszna droga?
Woda jest podstawowym, bardzo rozpowszechnionym warunkiem życia na naszej planecie. Występuje głównie w oceanach, które pokrywają 70% jej powierzchni, ale także w rzekach, jeziorach i w postaci stałej, w lodowcach. Część wody znajduje się pod powierzchnią ziemi lub w atmosferze ? chmury czy para wodna. Woda stanowi substancję niezbędną do życia, bez niej niemożliwe byłoby istnienie nie tylko człowieka, ale jakichkolwiek organizmów.
Przed 2 ? 3 miliardy lat właśnie w wodzie rozwinęło się życie na naszej kuli ziemskiej i odtąd jest z nią ściśle związane. W tej substancji formowały się pierwsze żywe komórki. Dopiero po setkach milionów lat istnienie w pewnym sensie uniezależniło się od wody, przenosząc się na ląd, a nawet unosząc się w powietrze. Tym niemniej i te lądowe organizmy zawierają w swych tkankach określone ilości wody, której straty muszą regularnie uzupełniać. Szczególnie duże znaczenie ma woda dla organizmów w niej zamieszkujących. Tworzy ona zewnętrzne środowisko fizyczno ? chemiczne stanowiące dla nich podstawę i podłoże, dostarcza im pokarmu i tlenu do oddychania, roznosi produkty przemiany materii, rozprzestrzenia produkty płciowe.
Całe życie na ziemi jest zależne od wody. Stanowi ona 75% masy ciała zwierząt i do 95% roślin. Wszystkie organizmy lądowe są uzależnione od tej cieczy. Zwierzęta jak i ludzie potrzebują jej do utrzymywania ciśnienia wewnątrz komórek. Jest ona głównym składnikiem krwi roznoszącej po ciele pokarm, tlen, produkty odpadowe, bierze udział w wielu reakcjach.
Występuje we wszystkich żywych organizmach. Stanowi środowisko życia dla każdej komórki i dla różnych organizmów wielokomórkowych. Jest absolutnie nieodzowna dla życia roślin, zwierząt i ludzi. Oddziaływuje na wiele procesów życiowych zachodzących w organizmie człowieka i poza nim.
Nie sposób tez przecenić funkcji ekologicznych wody, jest ona, bowiem niezbędnym czynnikiem procesów fizjologicznych oraz medium transportującym różnego rodzaju substancje ? w tym także substancje pokarmowe dla roślin i zwierząt, a co za tym idzie i dla ludzi. Woda jest źródłem składników mineralnych niezbędnych do prawidłowego rozwoju ustroju np. jodu czy fluoru. Bez wody nie istniało by życie.
Woda jest jednym z podstawowych elementów przyrody, decydującym o istnieniu
życia na Ziemi. Stanowi czynnik niezastąpiony w istnieniu i gospodarce człowieka. Do tej pory nie odkryto we Wszechświecie innej substancji tak doskonale przystosowanej do rozwoju życia
Źródła:
*Solomon E.P.,Berg L.R.,Martin D., Ville C.A. 2000-Biologia-Multico Oficyna Wydawnicza,
Warszawa,1302 pp (część II)
*Wiąckowski S. 1998 ? Ekologia Ogólna ? Oficyna Wydawnicza ?Branta? Bydgoszcz, 461pp
*Umiński T. 1995, Ekologia, środowisko, przyroda ? Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne,
Warszawa,415pp
*Pianka E.R. 1981 ? Ekologia ewolucyjna ? Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa,
341pp
*Hempel-Zawitkowska j. 2000 ? Zoologia - Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa,
392pp
opr. D. Urbaniak