เนื้อหา
การสร้างชีวิตตามธรรมชาติด้วยวิธีการทางธรรมชาติเป็นสิ่งที่น่าสนใจมาตั้งแต่สมัยอริสโตเติล เมื่อความเข้าใจเกี่ยวกับสารพันธุกรรมของเราโตขึ้นและมีการกลั่นกรองมากขึ้นปัญหาต่างๆก็กลายเป็นจริงขึ้นมาในรูปแบบที่นำไปสู่การแก้ปัญหา เมื่อเร็ว ๆ นี้ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตก็เกิดขึ้นเช่นกัน
การสร้างเสมหะ
สำหรับประวัติศาสตร์ที่เกิดขึ้นเองรุ่นคำถามที่น่าสังเกตไม่ได้ให้ความสำคัญกับต้นกำเนิดของชีวิต (ซึ่งหลายคนถูกทิ้งให้เป็นเทพ) เช่นเดียวกับคำถามที่เกิดขึ้นโดยการสุ่มเกิดขึ้นจากเรื่องที่ไม่มีชีวิต Francesco Redi ทำให้เสียความคิดอย่างเร็วที่สุดเท่าที่ศตวรรษที่ 17 แต่มันต้องใช้เวลาจนกระทั่งนักเคมีชาวฝรั่งเศสอย่างหลุยส์ปาสเตอร์ในปี 1859 ได้ยินเสียงระฆังแห่งความตาย ปาสเตอร์เนื้อสัตว์ที่ปรุงสุกแล้วในขวด (เนื่องจากคิดว่าชีวิตมาจากเนื้อเน่าเสีย) ทำให้คอของเขาอุ่นขึ้นเพื่อทำให้มันยืดหยุ่นและพับเก็บเป็นรูปตัว S ความคิดคืออากาศสามารถออกมาได้ แต่จุลินทรีย์ ไม่สามารถเข้าไปได้เพราะจะมีอยู่ในลำคอของขวด เขาค้นพบว่าไม่มีสิ่งมีชีวิตใดถูกสร้างขึ้นมาเองตามธรรมชาติ พวกเขาเข้ามาเมื่อปาสเตอร์จับคอของเขาเท่านั้น
การค้นพบ DNA
Gregor Mendel ได้รับผลประโยชน์ที่สำคัญเหนือมรดกตั้งแต่ต้นปี 1868 แต่ความคิดทางวิทยาศาสตร์ของเขาไม่ได้ถูกสังเคราะห์อย่างแท้จริงในปัจจุบันด้วยความคิดเห็นที่แพร่หลายในวิวัฒนาการและโดยเฉพาะอย่างยิ่งทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติของดาร์วิน ความคิดของเมนเดลมีการเกิดใหม่ในศตวรรษที่ 20 เพราะประสิทธิภาพของมันพิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งมีชีวิต ตลอดครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 นักวิจัยเริ่มที่จะฝึกฝนตัวเองมากกว่า DNA แทนที่จะเป็นโปรตีนเช่นหน่วยของการสืบทอดและการจำลองแบบความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ในปี 2496 โดยเจมส์วัตสันฟรานซิสคริคและโรซาลินด์แฟรงคลินเกี่ยวกับโครงสร้างของดีเอ็นเอในที่สุดก็ได้อธิบายอย่างชัดเจนว่ามันมีส่วนอย่างไรต่อการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
ไก่หรือไข่
การค้นพบนี้นำไปสู่ปริศนาคลาสสิก: DNA ประกอบด้วยสองแถบพันและโมเลกุลคู่สี่คู่ที่ดูเหมือนบันได คู่ฐานเหล่านี้คือ adenine (A), cytosine (C), guanine (G) และ thymine (T) "A" เชื่อมต่อกับ "T" เสมอและ "C" เชื่อมต่อกับ "G" เสมอ แต่ละคู่ฐานสามเรียกว่าแฝดซึ่งรหัสสำหรับใด ๆ ของกรดอะมิโน 20 เมื่อกรดอะมิโนเหล่านี้ถูกนำมาเรียงลำดับและเชื่อมโยงเข้าด้วยกันมันจะสร้างโปรตีนที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามปัญหาคือโปรตีนเอื้อต่อการทำงานของเซลล์ดังนั้นในชีวิตสมัยใหม่ทั้ง DNA และโปรตีนจะต้องมีอยู่พร้อมกัน มันจะยังคงใช้ความคิดที่แปลกใหม่เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้
มิลเลอร์และ Urey
ในเวลาเดียวกันกับโครงสร้างดีเอ็นเอที่ถูกค้นพบสแตนลีย์มิลเลอร์และฮาโรลด์อูรย์ได้ทำการทดลองที่ออกแบบมาเพื่อจำลองบรรยากาศดั้งเดิมของโลกซึ่งมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนจำนวนมาก พวกเขาพบว่าภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมคาร์บอนเริ่มก่อตัวในสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้นรวมถึงกรดอะมิโนที่จำเป็นส่วนใหญ่และน้ำตาลและไขมันบางส่วน ประสบการณ์เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะง่าย อย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องยากมากที่จะรวบรวมเงื่อนไขเริ่มต้นส่วนใหญ่สำหรับชีวิต สิ่งมีชีวิตทุกวันนี้ผ่านการวิวัฒนาการมาหลายพันล้านปี (แม้ว่าเซลล์หลายชนิดเช่นโปรคาริโอตไม่มีออร์แกเนลล์ในรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น) และดังนั้นจึงมีปมน้อยมากตั้งแต่เริ่มต้นที่สามารถบอกเราได้ เช่นเดียวกับจุดเริ่มต้นของชีวิต
โลกแห่ง RNA
ในปี 1980 สมมติฐาน RNA ทั่วโลกเริ่มได้รับแรงผลักดัน เขาเป็นคนกลางระหว่าง DNA ที่เขาคัดลอกและโปรตีนที่เขาแปล RNA ยังสามารถเก็บข้อมูลเช่น DNA และทำหน้าที่คล้ายกับโปรตีน มันถูกตั้งสมมติฐานว่าชีวิตดั้งเดิมใช้ RNA จนกระทั่ง DNA วิวัฒนาการ ในปี 2009 มีการทดลองครั้งสำคัญซึ่งช่วยอธิบายการก่อตัวของอาร์เอ็นเอ มันเช่นเดียวกับ DNA มีเส้นไหมที่ถักทอจากน้ำตาลซึ่งผูกกับฟอสเฟต เส้นผูกกับคู่เบสไนโตรเจน มันค่อนข้างยากที่จะ "พัฒนา" RNA จาก macromolecules ที่เรียบง่าย แต่สิ่งที่การทดลองทำคือการรวมสายลวดน้ำตาลเข้ากับฐานไนโตรเจนผ่านทางเดินกลางที่แตกต่างกัน ในความเป็นจริง RNA สามารถสร้างได้ด้วยวิธีธรรมชาติ
สมมติฐานอื่น ๆ
นอกจากนี้ยังมีสมมติฐานทั่วโลกของ PNA ซึ่งระบุว่ากรดนิวคลีอิกเปปไทด์ครั้งหนึ่งเคยใช้ข้อมูลในชีวิตดั้งเดิมมากกว่า RNA หรือ DNA สมมติฐานที่คล้ายกันได้รับการตั้งสมมติฐานสำหรับ TNA (กรดไทรอยด์นิวคลีอิก) และ GNA (กรดไกลโคลิกนิวคลีอิก) สมมติฐานเหล็ก - ซัลเฟอร์ทั่วโลกกล่าวว่ากระบวนการเมแทบอลิซึมมาก่อนสารพันธุกรรมและการผลิตพลังงานอย่างต่อเนื่องของพวกเขาในที่สุดก็เร่งยีน มันยังได้รับการตั้งสมมติฐานว่านี่อาจเป็นต้นกำเนิดระหว่างดวงดาว - มันเป็นสมมติฐานที่ว่าหน่วยการสร้างของชีวิตได้ถูกนำมาใช้ที่นี่ผ่านอุกกาบาต