Sisu
Looduslike vahendite kaudu elu spontaanne loomine on midagi, mis on olnud huvitav alates Aristotelese ajast. Kuna meie arusaam geneetilisest materjalist on muutunud küpsemaks ja rafineeritumaks, on probleemid libistatud viisil, mis sobib lahenduseni. Hiljuti on esile kerkinud ka uued teooriad elu päritolu kohta.
Enamik tänapäeva elust pärineb DNA-st (DNA kujutis Allyson Rickettsi poolt Fotolia.com-lt)
Röga põlvkond
Suure osa spontaanse põlvkonna ajaloost ei keskendunud märkimisväärsed küsitlejad nii palju elu päritolule (mis paljude jaoks jäi jumalikkusele), vaid ka selle küsimus, mis tekkis juhuslikult, mis on täielikult moodustatud elutu asjast. Francesco Redi laimas ideed juba 17. sajandil, kuid kulus, kuni Prantsuse keemik Louis Pasteur 1859. aastal kõlas surmakellaga. Pasteur keedeti liha kolvis (kuna arvati, et elu on tulnud mädanenud lihast), soojendas ta kõri, et muuta see paindlikuks ja volditud S-kujuliseks, idee oli, et õhk võib välja tulla, kuid mikroorganismid ei saanud siseneda, sest need oleksid pudeli kurgus. Ta avastas, et ühtegi organismi ei loodud spontaanselt. Selle asemel tulid nad alles siis, kui Pasteur sirutas oma kaela, võimaldades sellega läbipääsu.
DNA avastamine
Gregor Mendel oli pärandiga võrreldes juba 1868. aastal saavutanud olulist kasu, kuid tema teaduslikke ideid ei sünteesitud tõepoolest praeguste evolutsioonide ja eriti Darwini loomuliku valiku teooriaga. Mendeli ideedel oli 20. sajandil taaselustamine, sest selle tõhusus osutus enneaegseks. 20. sajandi esimesel poolel hakkasid teadlased pigem lihvima DNA-d kui valke, näiteks pärandi ja replikatsiooni ühikut.James Watsoni, Francis Cricki ja Rosalind Franklini tehtud suured edusammud DNA struktuuri kohta selgitasid lõpuks täpselt, kuidas see pärandile kaasa aitas.
Kana või muna?
Need leiud tõid kaasa klassikalise puzzle: DNA koosneb kahest põimunud ribast ja neljast paarist põhimolekulidest, mis näevad välja nagu trepiastmed. Need aluspaarid on adeniin (A), tsütosiin (C), guaniin (G) ja tümiin (T). "A" ühendub alati "T" ja "C" ühendab alati "G". Iga kolme aluspaari nimetatakse triplettiks, mis kodeerib mis tahes 20 aminohapet. Kui need aminohapped viiakse järjestusse ja seotakse omavahel kokku, moodustavad nad komplekssed valgud. Probleemiks on aga see, et valgud hõlbustavad raku funktsioone, nii et tänapäeva elus peavad nii DNA kui ka valgud eksisteerima samaaegselt. Selle probleemi vältimiseks oleks ikka veel mõned ebatavalised ideed
Miller ja Urey
Samal ajal kui DNA struktuuri avastati, viis Stanley Miller ja Harold Urey läbi eksperimenti, mille eesmärk oli simuleerida Maa primitiivset atmosfääri, kus oli suur kogus süsinikdioksiidi ja lämmastikku. Nad leidsid, et sobivates tingimustes hakkab süsinik muutuma keerulisemates orgaanilistes ühendites, sealhulgas enamikus vajalikest aminohapetest ja mõnedest suhkrudest ja lipiididest. Need kogemused on tavaliselt lihtsad. Siiski on väga raske koondada enamik elu algtingimusi. Kõik tänapäeval elavad asjad on läbinud miljardeid aastaid järgnevat evolutsiooni (kuigi paljudel rakutüüpidel, nagu prokarüootidel, ei ole nende keerulisemates vormides endeemilisi organelle), ja seega on aegade algusest peale väga vähe vihjeid, mis võiksid meile öelda nagu elu algus.
RNA maailm
1980. aastal hakkas globaalne RNA hüpotees hoogustuma. Ta on vahendaja DNA vahel, mida ta kopeerib, ja valke, mida ta tõlgib. RNA võib samuti salvestada informatsiooni, näiteks DNA-d, ja täita valkudega sarnaseid funktsioone. On oletatud, et primitiivne elu kasutas RNA-d, kuni DNA areneb. 2009. aastal viidi läbi oluline eksperiment, mis aitas selgitada RNA moodustumist. See, nagu DNA, on kootud niidid, mis on valmistatud suhkrust, mis seondub fosfaatidega. Stringid seonduvad lämmastiku aluspaaridega. On üsna raske RNA-d välja töötada lihtsamatest makromolekulidest, kuid see, mida katse tegi, ühendas suhkrujuhtmed lämmastiku alustega erineva vahepealse tee kaudu. Tegelikult saab RNA-d konstrueerida looduslike vahenditega.
Teine hüpotees
Samuti on olemas ülemaailmne hüpotees PNA-st, mis väidab, et peptiidnukleiinhapped võtsid informatsiooni korduvalt primitiivses elus, mitte RNA või DNA-s. Sarnaseid hüpoteese on postuleeritud TNA (kilpnäärme nukleiinhape) ja GNA (glükooli nukleiinhape) suhtes. Ülemaailmne raud-väävli hüpotees ütleb, et metaboolsed protsessid tulid enne geneetilist materjali ning nende jätkuv energiatootmine katalüüsis lõpuks geene. Samuti on oletatud, et see võis kunagi olla tähtedevaheline päritolu - see on hüpotees, et elu ehituskivid viidi läbi siin meteooride kaudu.