Ero sivun ”Kemiallinen evoluutio” versioiden välillä

'''Kemiallinen evoluutio''' tarkoittaa käsitystä, jonka mukaan elottomassa luonnossa tapahtuneet kemialliset reaktiot olisivat johtaneet molekyylijärjestelmien asteittaiseen kehitykseen ja lopulta [[elämä|elävän]] solun syntyyn. Kemiallisella [[evoluutio]]lla voidaan viitata myös [[alkuaine|alkuaineiden]] syntyyn. Vaikka muun muassa [[Millerin koe|Millerin kokeen]] tyyppisissä kokeissa on onnistuttu tuottamaan muutamia [[aminohappo|aminohappoja]], kemiallisesta evoluutiosta ei varsinaisesti ole mitään suoria todisteita. Laboratoriossa ei myöskään ole onnistuttu tuottamaan elämän vaatimia [[polymeeri|polymeroituneita]] [[makromolekyylejämakromolekyyli| makromolekyylejä]].

Elävän solun keskeiset elementit ovat [[lipidi]]pitoinen [[solukalvo]] ja tietyn mallin mukaan rakennetut [[geeni]]t ja [[entsyymi]]t, jotka ovat lähinnä [[proteiini|proteiineja]]. Koska solussa jokainen näistä kolmesta elementistä on riippuvainen kahdesta muusta, niiden omalakiselle synnylle on looginen este. Kemiallisesta evoluutiosta on kuitenkin pyritty muotoilemaan erilaisia teorioita: [[Rikki-rautamaailma|aineenvaihdunta ensin]]-, [[lipidimaailma]]- ja [[RNA-maailma]]-teoria. Näistä kukin painottaa solun yhden peruselementin tärkeyttä kemiallisessa evoluutiossa, jonka väitetäänuskotaan johtaneen [[esisolu]]n syntyyn, josta varsinainen solu olisi kehittynyt. Näitä perusteorioita yhdistellään tutkijoiden esityksissä erilaisiksi sekamalleiksi.

Väitetyn elämänElämän synnyn historia on vaikeasti tutkittava aihe. Elämän synnyn ajoilta ei ole säilynyt kokonaisia kivikerrostumia, joita tutkimalla saataisiin selvitettyä tuolloin vallinneita olosuhteita. Teoriaa on vaikea tutkia ja todistaa, koska mahdolliset varhaiset molekyylit ovat joka tapauksessa hajonneet aikoja sitten. Laboratoriossa kemiallista evoluutiota ei voi kokonaisuudessaan tutkia, koska sen uskotaan vaatineen miljoonia vuosia.

Elämän synty vaatisivaatii hiiltä sisältävien molekyylien ketjuuntumisen, polymeraation. Onkin ajateltu, että alkeellista elämää on edustanut suuri molekyyli, joka osaa tuottaa kopioita itsestään. [[Itseään kopioiva molekyyli]] yleistyisi ja kehittyisi mutaatioiden kautta muunlaisiksi molekyyleiksi. Näistä kahdesta muodostuisi sitten yhden solun toiminnallinen ydin. KemiallistaEi evoluutiotakuitenkaan ei ole kyetty tutkimaan laboratoriossa eikä siitä ole fossiililöytöjä. Se on vain olettamus kehityssarjasta elottomien molekyylien ja elävän solun välillä. Eivarmasti osata sanoa, miten yksinkertaiset [[orgaaninen|orgaaniset]] molekyylit olisivat järjestäytyneet elämän edellyttämiksi, valtaviksi suurmolekyyleiksi.

Ensimmäisten eliöiden väitetäänuskotaan syntyneen noin 3,5–3,9 miljardia vuotta sitten, ehkä jo aiemmin. Näin ollen elämää olisi ollut maapallolla ainakin 85 prosenttia sen historiasta. Ensimmäisten eliöiden ajatellaan muistuttaneen bakteereita.

Kemiallisen evoluution arvellaan tapahtuneen laajimmin hyväksytyn teorian mukaan [[RNA]]:n pohjalta. RNA olisi ehkä [[lipidi]]pisaran sisässä jonkin [[katalyytti|katalyytin]] avulla pystynyt aloittamaan [[valkuaisainesynteesiproteeinisynteesi]]n, joka olisi tuottanut vähitellen kaikki noin 3 000 tarvittavaa yksinkertaisen bakteerisolun valkuaistaproteiinia. Jossain vaiheessa RNA olisi tuottanut [[DNA]]:n jakautumisessa tarvittavat entsyymit. RNA-maailma-teoria on kuitenkin puutteellinen ja sitä tukemaan on ehdotettu useita sekamalleja, joihin liittyy muun muassa aineenvaihdunta ensin -teoria.

RNA:n osasia on kyetty tuottamaan laboratoriossa, samoin lyhyitä RNA:n pätkiä {{lähde}}. Joitain valkuaisaineidenproteiinien osasia, aminohappoja, on myös kyetty tuottamaan.

Elämän perusosasten, aminohappojen on jo pitkään ajateltu syntyneetsyntyneen muinaisissa hapettomissa oloissa yksinkertaisista elottomista molekyyleistä, joiden välillä tapahtui kemiallisia reaktioita lämmön, sähköpurkausten ja katalyyttien vaikutuksesta. Aminohappojen synty vedestä ja hiilidioksidista sähkön ja kuumuuden vaikutuksesta osoitettiin mahdolliseksi [[Millerin koe|Millerin kokeessa]] 50-luvulla. Myöhemmin Millerin tyyppisissä kokeissa ei kuitenkaan ole onnistuttu tuottamaan elottomasti riittäviä määriä DNA:n emäksiä tai [[deoksiriboosi]]a, joka on solun geenien, DNA:n runkosokeri.

On kiistelty muun muassa siitä, kumpi elämän perustoimijoista, [[geeni]]t vai [[proteiini|valkuaisaineet]]t, ovat syntyneet ensin. ElävässäNykyisessä lävässä solussahan geenin synty vaatii valkuaisaineitaproteiineja mutta toisaalta valkuaistenproteiinien synty vaatii geenejä. Näin ollen elämän omalakinen synty on loogisesti mahdotonta.

Geneetikot jäljittävät [[esisolu]]ja geenien avulla. Molekyylin muodossa "fossiileja" voidaan löytää jokaisen nykyisen eliön soluista. Esimerkiksi kaikkien eliöiden RNA:n geenien uskotaan kopioituneen lähes muuttumattomina sukupolvesta toiseen. Nykyisin samoja geenejä on löydetty jokaiselta eliöltä 60 kpl, tosin sene eieivät vielä riitä solun elossa pysymiseen.

Väitetty historiassa tapahtunut kemiallinenKemiallinen evoluutio on täyttä avoimia kysymyksiä, eikä yhtään uskottavaakattavaa teoriaa elämän synnystä ole pystytty esittämään. Kuitenkin se on toistaiseksi ainoa [[hypoteesi]] elämän synnyntä, joka tiedemaailmassa hyväksytään.

Monesti ajatelleen aivan ensimmäisten yhdisteiden olleen vettä h2O, hiilimonoksidia, ammoniakkia, syaanivetyhappoa, syanamidia, muurahaishappoa, formaldehydiä, rikkivetyä, fosforihappoa ja niin edelleen. Näissä olevat orgaanisia yhdisteitä muodostavat alkuaineet ovat atomitunnusten mukaan CNOHS, suolanmuodostajat osittain päällekäin kemiallisten kaavojen mukaan Ca Mg K Na , P, S, Cl ja C.

[[Millerin koe]]tta muistuttavista kokeissa on tehty jatkotutkimuksia, joiden perusteella oletetaan, että ensimmäiset elävät oliot sisälsivät nykyistä vähemmän aminohappoja. Laboratoriossa on kyetty tuottamaan lyhyitä RNA:n pätkiä {{lähde}}. RNA:han on valkuaisaineiden tuoton apumolekyyli ja elämälle välttämätön.