Eufrozina, Kende2020. szeptember 25., péntek
Tudomány

Élő az élettelenből

2009.05.20.Admin
National Geographic Magyarország

1953-ban merész kísérlettel kezdetét vette az élet eredetének tudományos kutatása. Stanley Miller az ősi Föld viszonyait próbálta megalkotni, s ezzel az élet kialakulásáról szóló elképzeléseket, amelyek addig csak spekulációk voltak, a tudományos kutatás rangjára emelte.

Miller kísérlete
Négy és fél milliárd évvel ezelőtt a Föld éppen csak kialakult, és szünet nélkül meteorok, aszteroidák és üstökösök záporoztak rá. A légkör is nagyban különbözött a ma megszokottól. Stanley Miller kísérlete ezeket a körülményeket másolta le laboratóriumban. A tartályokban az volt, amit Miller a fiatal Föld légköre fő összetevőiként tartott számon: metán, ammónia és hidrogén. A meleg víz az ősi óceánt helyettesítette. A fő hozzávaló azonban a Frankensteinhez illő villámcsapás volt, amellyel a fiatal bolygón dúló viharokat szimulálták.

Miller elindította a kísérletet, és amikor másnap visszatért a laborba, hatalmas meglepetés várta. Az egyik edényben megváltozott a folyadék színe, a tartalmát elemezve pedig figyelemre méltó eredményt tapasztalt. Az edény tele volt az aminosavaknak nevezett vegyületekkel, amelyek az élet alapját képezik. Miller kísérlete megmutatta, hogy az élet építőkövei hogyan hozhatók létre egyszerű molekulákból. Ezek azonban még mindig távol állnak bármiféle élettől.

Membrán a meteoriton
1969 szeptemberében a dél-ausztráliai Murchison lakóit hangos robaj riasztotta fel. Egy 90 kilogrammos meteor zuhant le a település területén, kőzáport zúdítva a falura. Az apró, űrből jött kődarabkákat azóta is nagy figyelemmel tanulmányozzák. A Santa Cruzi Egyetemen dolgozó Dave Deamern amikor mikroszkóp alá helyezte a kivonatot, figyelemre méltó látvány tárult a szeme elé: szép kis hólyagocskák, amelyek éppen akkorák, mint egy baktérium, vagy valami nagyobb sejt. A meteorból kivont anyag olyan molekulákat tartalmazott, mint egy kis mikroba külső membránja. Elképzelhető, hogy ezek az űrből érkezett vegyületek voltak az első lépések az élet kifejlődése felé?

 A meteoritok anyaga meglepő lehet

A meteoritok anyaga meglepő lehet

Ahhoz, hogy membránt alkossanak, ezeknek a molekuláknak tiszta vízben kellett lenniük, megfelelő töménységben. Az egyik elképzelés, amely erre magyarázatot ad az az, hogy a vegyületeket tartalmazó meteorit-darabok egy gejzír közelében, egy meleg, vulkanikus tavacskában értek földet. Miközben a vízcseppek elpárologtak, a molekulák koncentrációja egyre nőtt, mígnem kis hólyagokká rendeződtek. Talán ezekkel az űrből jött, önmagukban összeálló sejtmembránokkal indult el az élet fejlődése.

Titokzatos kémények az óceán mélyén
Ám egy egyszerű, buborékszerű membrán még mindig távol áll attól, hogy életre keljen. 1977-ben a Woods Hole Oceanográfiai Intézet kutatócsoportja vulkáni tevékenység nyomait kereste az óceán fenekén, 2400 méterrel a felszín alatt. A forró vizes források körül bámulatra méltó víz alatti világot fedeztek fel. A Nap fényétől elzárt helyet sohasem látott növények és állatok népesítették be. Addig a pillanatig sok tudósnak az volt a meggyőződése, hogy az élő ökoszisztémák léte a fotoszintézistől függ, itt azonban olyan egyedi élővilágra bukkantak, amely teljesen el van vágva a Nap fényétől. A különös, tengermélyi világ rabul ejtette Dr. Robert Hazent, a Carnegie Intézet kutatóját.

– Képzeljék csak el, mennyire izgalmas egy tengeralattjáróval lemerülni az óceán fekete mélyére. – meséli a tudós – Mindenki azt hitte, hogy nincs ott semmi. Mi pedig megtaláltuk a víz alatti hőforrásokat, ahol a vulkáni folyadékok a tengerfenékre ömlenek, ráadásként pedig a kémiai és hőenergián élő lényeket is! Ez egy teljes, élettől duzzadó ökoszisztéma mikrobákkal, csőférgekkel, kagylókkal, mindenféle különös rákokkal, és sok mással együtt.

 A black smokereknek (fekete füstölőknek) is nevezett képződmények a mélytengeri hévforrásoknál. A képződményeknél a Nap éltető energiájától teljesen elzártan kifejlődött speciális ökoszisztémát tártak fel a kutatók. (Fotó: Al Giddings)

A black smokereknek (fekete füstölőknek) is nevezett képződmények a mélytengeri hévforrásoknál. A képződményeknél a Nap éltető energiájától teljesen elzártan kifejlődött speciális ökoszisztémát tártak fel a kutatók. (Fotó: Al Giddings)

A roppant mélység átkutatása során meglepő, kéményszerű kürtőkre bukkantak, amelyekből dőlt a forró víz. Hazentet elfogta az érzés, hogy a hőforrások érdekes kémiai környezetet teremhetnek, és talán az élet építőköveit is létrehozhatták. Ennek ellenőrzésére kísérletet állított össze.

Egy ilyen kísérletet nem nehéz elvégezni. Csak némi ásványi anyag kell továbbá néhány vegyszer, amit beteszünk egy aranycsőbe, és jól lezárjuk. A csőben néhány órára magas hőmérsékletet és nagy nyomást állítanak elő. Amit viszont Hazent a kísérlet végén a csőben talált, az sokkal izgalmasabbnak bizonyult, mint valaha képzelte.

A kutató így emlékezik vissza az eseményre: – A kísérlet előkészítése közben úgy gondoltuk, hogy nem találunk igazán érdekeset néhány egyszerű molekulán kívül, amiket kimutatunk, és talán írunk róluk egy kis cikket. Tévedtünk. A végtermék erős, aromás szagot árasztott. Alacsony hőmérsékleten olyan volt, mint a puhatestűeké. Felmelegítve, 180 Celsius fok körül pontosan olyan illata volt, mint a Jack Daniels whiskynek. Akik elmentek a labor előtt, be is szóltak nekünk, hogy biztosan jól mulatunk, mi pedig az élet nyersanyagát állítottuk elő.”

Hazen tehát felfedezte, hogy a sejtszerű membránok a mélytengeri hőforrások közelében is keletkezhettek.

Egyelőre sok a hézag, de az élet eredetéről szóló ismereteink lassan egyre gyűlnek.

A Channel ajánlata: Mindennapi tudomány – Az élet születése
Talán ez az egyik leggyakoribb kérdés, amit az ember újra és újra feltesz magának a történelem kezdete óta. S ez nem is véletlen, hisz bolygónk csak úgy hemzseg az élettől a magashegyektől az óceánok mélyéig. Ám ez nem volt mindig így. Vajon mikor kezdődött az evolúciós versenyfutás? Mi jelentette a startpisztoly eldördülését? Hogyan vált az életten élővé? A National Geographic filmje az eddig rendelkezésünkre álló ismereteket foglalja össze.
A film megtekinthető a National Geographic Channel műsorán. Mikor? Május 20-án (szerdán) 19 órától.

Mesterségesen létrehozott, új létformák
Egy tudós abban bízik, hogy sikerül a semmiből életet létrehoznia. Ilyesmire négymilliárd éve nem volt példa ezen a bolygón. Tom Knight, az MIT számítógépes szakembere a DNS átprogramozásával szeretné megalkotni az élet új formáit. Meg akarják alkotni az „Élet új verzióját”

– Már olyan tápanyagok tenyésztésén is gondolkozhatunk, ami nem számít a köznapi értelemben vett ételnek. Elképzelhetünk például nanotechnológiás táptalajt, amelyen elektronikai áramkörök teremnek. Az egyik diák azon dolgozik, hogy pontosan elrendezett mintákban helyezze el az atomokat egy szilícium-felületen – nyilatkozza a tudós.

A biológia áttervezése az izgalmas lehetőségek új korszakát nyitja majd meg, de új veszélyeket és felelősséget is hoz magával. Egy élő üzem, amely képes önmagát megsokszorozni, megállíthatatlanná válhat. Ám ez a rémálomba illő lehetőség egyelőre távol áll a megvalósulástól. A biológiai tervezés most az Ősi születés rejtélyének megoldására is esélyt ad a tudománynak.

A biomérnöki technológiákkal a tudósok ma már megpróbálhatják saját maguk összerakni az élet építőköveit, hogy élő sejtet hozzanak létre. A Harvard Egyetem Orvosi Intézetében dolgozó Jack Szostak szaktekintély ezen a területen. Szostak bízik abban, hogy működő sejtet hozhat létre az egyszerű alkotórészekből. A kutató célja egy egyszerű, önmagát sokszorozó RNS molekula létrehozása. Ha sikerrel járnak, evolúciós folyamatot indíthatnak el.

 Képesek leszünk mi magunk is életet létrehozni az élettelenből?

Képesek leszünk mi magunk is életet létrehozni az élettelenből?

– Az élet eredete érdekel minket, a kémiai folyamatoktól való átmenet a biológiai viselkedés kezdetéig – meséli a szakember, akinek végső célja egy egyszerű, önfenntartó, szaporodni képes biológiai rendszer kifejlesztése. Egyesek talán életnek nevezik majd.

A cikk előzményei:
1. Az üstökösök az élet hordozói?
2. A legősibb életformák

Hozzászólások

Újabb bizonyíték a Hold keletkezésének elméletére

Újabb bizonyíték a Hold keletkezésének elméletére

A leginkább elfogadott hipotézis alapján több mint 4 milliárd évvel ezelőtt egy Mars nagyságú bolygó csapódott a Földnek, így jött létre a Hold.

Íme az első magyarországi dinoszaurusztojás

Íme az első magyarországi dinoszaurusztojás

Két magyar kutatócsoport munkájának együttes eredményeként nemcsak egy ritka fosszíliával lettünk gazdagabbak, de a madárszerű dinoszauruszok európai elterjedéséről alkotott kép is megváltozhat.

Bányászok találtak rá egy ősi becsapódási kráterre

Bányászok találtak rá egy ősi becsapódási kráterre

A hatalmas meteoirittöbb tíz- vagy százmillió évvel ezelőtt csapódhatott be a mai Ausztrália területén.

A vártnál is érdekesebb lehet az Enceladus

A vártnál is érdekesebb lehet az Enceladus

A Szaturnusz hatodik legnagyobb holdja évek óta foglalkoztatja a szakértőket.

Hogyan kerülhettek a Vesta darabjai egy másik aszteroidára?

Hogyan kerülhettek a Vesta darabjai egy másik aszteroidára?

Úgy tűnik, az objektum egyes sziklái valahogy a Bennun kötöttek ki.

National Geographic 2020. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket