Vi bruger Cookies!     

         
 X     
intelligentdesign

Intelligent Design, Creationism and Evolution in Denmark and the rest of the world


Evolution: Livets opståen (og tidligt liv)

Egentlig falder livets opståen udenfor selve evolutionsteorien, der kun beskæftiger sig med, hvad er sket, siden livet opstod. Men det er selvfølgelig et vigtigt problem. Hvis man ikke kan gøre rede for livets opståen, eller i det mindste sandsynliggøre, at liv overhovedet kan opstå af dødt materiale, så er der selvsagt et stort problem. Hvis man er nødt til at 'forklare' livets opståen som et mirakel, har man jo brudt afgørende med naturvidenskaben. Hvis der er plads til et mirakel, er der plads til mange.

Livet har fælles forfader
I Nature (maj 2010 vol. 465 s. 168-169 og 219-223 - intet link) fortælles om en undersøgelse hvor forskellige modeller for livets oprindelse er sammenlignet. illustrationen viser to sådanne alternativer.
A er den mulighed at livet er opstået to gange.
B er den almindeligt anerkendte model, hvor livet kun er opstået én gang.
I begge modeller antages det, at der har været udveksling af genetisk amteriale imellem organismer.

Artiklen undersøger hvilke af disse (og andre) alternativer der passer bedst til data fra sekventering af 23 gener, der er fælles for alle levende organismer. Ikke overraskende viser undersøgelsen af data passer bedst til den model, hvor livet kun er opstået én gang.
   Artiklen er dog meget forsigtig med sine konklusioner. Det konkluderes at livet har mindst én fælles forfader (LUCA - Last Universal Common Ancester). Det er altså muligt at der har været flere fælles forfædre (LUCAS - Last Universal Common Ancestral State), men det afvises at der kan være flere ikke-fælles forfædre; altså at nogle organismer slet ikke har nogen fælles forfader med resten.
   Artiklen tager ikke på forhånd stilling til, hvorvidt der har være horisontal overførsel af gener mellem organismer, men indarbejder denne mulighed i modellerne. Resultaterne viser at 9 af de brugte gener sandsynlighed på et eller tidspunkt har været overført horisontalt.
   De metoder der er brugt i undersøgelsen er konstrueret, så de ikke nødvendigvis giver et træ som resultat, men kun resulterer i et træ, hvis det er den mest sandsynlige af de mulige modeller. Fx nævnes det at hvis man beder en person om at angive 'slægtskab' mellem et stort farver, vil resultatet i denne type modelle være en farvecirkel og ikke en trælignende struktur.

'Ny' teori: Livet opstod i basiske hydrotermiske væld på oceanbunden
For nylig er en teori om livets oprindelse genfremsat med opdateret grundig argumentation.
I et stykke tid har undersøiske væld (steder hvor varmt vand fyldt med opløste kemiske stoffer vælder op af oceanbunden - sorte rygere) været i søgelyset med hensyn til livets oprindelse.
De er imidlertid ikke særlig sandsynlige, da de kun eksisterer i kort tid (årtier) på én bestem position, er alt for varme (1200o) og ekstremt sure.
En anden type væld er anderledes. De opstår hvor havvandet reagerer med olivin der er et af de mest almindelige mineraler på havbunden. Disse væld er helt anderledes: langt køligere (70o), basiske og rige på opløst fri brint.
Nu har Nick Lane og hans kolleger fra University College London udviklet idéen og kommet til den konklusion, at hidtidige teorier om livets opståen i en ur-suppe ikke kan være rigtige. Som alternativ beskriver de, hvordan idéen om at livet opstod i forbindelse med basiske væld passer med den måde livet er bygget på i dag.
Teorien er offentliggjort i Bioessays i januar 2010. (DOI 10.1002/bies.200900131)
Artiklen er omtalt i Science Daily 


RNA-verdenen
En af de mest veletablerede idéer om livets opståen er
RNA-verdenen.1
      Denne ide bygger på det forhold, at RNA både kan optræde som genetisk materiale (i dag kun i visse virus) og som enzym. Man forestiller sig derfor et RNA-molekyle med evnen til at fungere som RNA-RNA-polymerase. Altså med evnen til at syntetisere en ny RNA-streng ud fra RNA som skabelon. Det behøver selvsagt ikke være egentlig auto-katalystisk i den betydning at molekylet kan replikere sig selv, blot det besidder evnen til at replikere andre RNA-molekyler, vil det være nok til at produktionen af RNA tager fart.
      Som det fremgår af linket ovenfor er der talrige problemer med denne idé og der er endnu ingen der endgyldigt har vist at en RNA-verden overhovedet kan fungere.
      Her er dog en on-line artikel i Nature om konstruktionen af en RNA-RNA-polymerase.
      Der henvises til en artikel i Science2 (desværre ikke on-line). Af denne artikel fremgår det, at det er lykkedes at lave to RNA-molekyler, der reproducerer hinanden, alene ud fra oligonukleotider (ingen protein-enzymer eller andre organiske molekyler udover RNA og oligonukleotider var til stede). Således at resultatet er en eksponentiel ophobning af begge molekyler. Reproduktionen er ikke helt perfekt, der sker mutationer undervejs, og nye mere effektive molekyler overtager populationen. Evoloutionen er allerede i gang. 
Oligo betyder 'nogle' hvor mono betyder 'én' og poly betyder 'mange'. Oligonukleotider er derfor korte sekvenser af RNA- eller DNA-molekyler - i dette tilfælde RNA.
Polymeraserne benytter altså ikke enkelte nukleotider, så det er ikke polymeraser i sædvanlig forstand. det vil kræve at polymerasen kan opbygge et nyt RNA-molekyle fra en RNA-template (Det molekyle der skal replikeres) og enkelt nukleotider. Men det er da et væsentligt skridt på vejen til en egentlig RNA-verden.

Her er en omtale af en artikel i Science (april 2011) hvor man er kommet endnu et skridt nærmere til et generelt fungerende RNA-polymerase-ribozyme. 

Danskere arbejder med at lade livet opstå igen
(Der var en Videnskabens Verden om dette emne, men den ser ud til at være taget af igen - jeg leder videre)

Forsøg på beskrivelse af kemisk evolution, før-liv
Denne artikel handler om et forsøg på matematisk at beskrive hvordan kemisk evolution kunne være foregået før livets opstod. Og kunne have banet vejen for selve livets opståen.

Urey-Miller og derefter
Det mest berømte forsøg på at undersøge betingelseren for livets opståen var Urey-Miller forsøget hvor aminosyrer blev dannet i en efterligning af ur-atmosfæren.
Dette forsøg er blevt gentaget mange gange med forskellige opsætninger, senest har Jeffrey Bada, University of California, La Jolla, gentaget det. Se nogle af resultaterne her - her er en kort dansk omtale af forsøget. Undersøgelse af kulkonkritter (side 16) viser forsøgets relevans.

Artikler om livets opståen
1: Gilbert, W. Nature 319: 618 (1986). - Den artikel hvor idéen om RNA-verdenen præsenteres første gang - desværre ingen internetadgang.
2: Lincoln TA & Joyce GF. Science 323: 1229 - 1232 (2009)
Livets opståen - det største af alle spørgsmål, Aktuel naturvidenskab, 2006
Bladet BioNyt har et særnummer om livets oprindelse og udvikling.
Denne artikel handler om muligheden for at DNA kan se ud på mange forskellige måder.
Også DR's "Viden Om" har behandlet emnet.

Her er en diskussion om ivets opståen mellem fremtrædende forskere: Freeman Dyson, J Craig Venter, Georege Church, Robert Shapiro, Dimitar Sasselov, Seth Lloyd

 

 

Tidligt liv

I Nature 466: 100-104 (desværre intet link) fortælles om ca. 2 milliarder år gamle biologiske strukturer fundet i Gabon, Afrika. Strukturerne tyder på en slags kolonidannende organisme allerede på dette tidspunkt.

Det formodes at en af forudsætningerne for denne type liv er det der kaldes 'Den store iltningsbegivenhed' for ca. 2,4 mia år siden, hvor iltindholdet steg fra næsten 0 til nogle få procent af det nuværende niveau.

 

 

120311

Opdateret 22/08/2015