Náttúrufræðingurinn

Árgangur

Náttúrufræðingurinn - 2003, Blaðsíða 70

Náttúrufræðingurinn - 2003, Blaðsíða 70
Náttúrufræðingurinn lífverum er adenósínþrífosfat (ATP) notað sem orkumiðill. Þessi eins- leitni efnaskiptanna er í flestra aug- um sterk vísbending um að þau hafi í meginatriðum varðveist í sinni upprunalegu mynd allt frá árdögum lífsins. Allar frumur eru umluktar himnu sem gerð er úr tvöföldu lagi fitusam- einda og prótínum, sem mörg gegna því hlutverki að flytja smásameindir inn í frumuna og út úr henni. I frum- um heilkjörnunga eru líka innri himnukerfi. Himnur lífvera verða ekki til sjálfkrafa eða upp á nýtt heldur vaxa þær ætíð af himnum sem fyrir eru. Ekki er hægt að hugsa sér frumulíf án umlykjandi himnu og himnan sem umlukti hina fyrstu frumu eða frumuvísi hefur að öllum líkindum verið gerð úr tvöföldu lagi fitusameinda líkt og í nútímafrum- um. Greint er á milli tveggja talsvert ólíkra frumugerða, heilkjarna- og dreifkjarnafrumna. Heilkjarnafrum- ur hafa frumukjama sem er umluk- inn kjarnahimnu og geymir erfða- efni fmmunnar. Utan kjarnans er umfrymið þar sem mikið af efna- skiptum frumunnar fer fram og þar eru prótín smíðuð eftir forskrift RNA-afrita af genum kjarnans. I dreifkjarnafrumum, þ.e. raunbakter- íum og fornbakteríum, eru hins veg- ar engin skil milli erfðaefnis og um- frymis. I umfrymi heilkjarnafmmna em frumulíffæri sem óþekkt em í dreifkjörnungum. Næstum því allir heilkjörnungar hafa hvatbera, sem em miðstöðvar öndunar, og plöntu- fmmur hafa grænukorn að auki. Bæði þessi frumulíffæri hafa litlar DNA-sameindir enda er talið að þau séu bakteríur að uppmna. Engar frumstæðar lífverur eru þekktar á jörðinni sem gætu verið millistig á milli þess skipulags sem hér er lýst og hinnar fyrstu fmmu. Hins vegar má, eins og áður var drepið á, telja líklegt að frumur vorra tíma beri enn ýmis merki frumgerðarinnar. Því er líka mikil- vægt að rýna af gaumgæfni í skipu- lag lífsins eins og við þekkjum það. Sum fyrstu sporin í átt til lífs kunna þó að vera afmáð með öllu. Tilkoma hinnar fyrstu eiginlegu fmmu hlýtur að hafa átt sér langan aðdraganda. Ef við gætum rakið þá myndunarsögu skref fýrir skref gæti eflaust verið álitamál á hvaða stigi réttmætt væri að tala um eiginlegt líf. I þessari grein em skilin sett við fmmuna sjálfa, fmmu sem er um- lukin himnu, hefur erfðaefni og efnaskipti og skiptir sér með reglu- bundnum hætti. Alla hugsanlega forvera slíkrar fmmu kalla ég lífvísa eða fmmuvísa. Aldur lífs á jörðu Talið er að jörðin sé um 4.600 milljón ára gömul en að 600-800 milljónir ára hafi liðið þangað til hún varð byggileg fyrir lífvemr. I bergi frá Warrawoona í Ástralíu, sem er um 3.550 milljón ára gamalt, telja banda- ríski vísindamaðurinn William Schopf og samstarfsmenn hans sig hafa fundið nokkuð ömgg merki um líf. I berginu má sjá steingerð form sem líkjast mjög örverum vorra tíma, t.d. keðjum blágrænna bakter- ía (Schopf 1993, Schopf 1999). Einnig er C13/C12-hlutfall kolefnis eins og við er búist ef um leifar af lífverum væri að ræða. í um 3.800 milljón ára gömlum jarðmyndunum frá Isua á Grænlandi er hlutfall kolefnissam- sætna skekkt á svipaðan hátt, en bergið er mjög ummyndað og ekkert sem líkist örverum er sjáanlegt (Mojzsis o.fl. 1996). Með hliðsjón af þessum athugunum hafa sérfræð- ingar á síðari ámm verið nokkuð ör- uggir um að lífið á jörðinni sé a.m.k. 3.500 milljón ára gamalt (Nisbet og Sleep 2001). Nýlega birtist hins vegar grein þar sem þessar athuganir og álykt- anir em dregnar mjög í efa (Braiser o.fl. 2002). Höfundar greinarinnar telja myndir af steingerðum bakter- íum úr Warrawoona-jarðlögunum langt frá því að vera sannfærandi og að skekkt hlutfall kolefnissamsætna geti átt sér aðra skýringu en starf- semi lífvera. Bíða verður frekari at- hugana áður en endanlegur dómur verður kveðinn upp um það hvort þessar myndir em af lífvemm eður ei. Óumdeildari leifar af lífverum em nokkur hundmð milljón ámm yngri. Lífrænar sameindir, fitusam- eindir, sem að öllum líkindum vom myndaðar af lífverum, hafa t.d. fundist í 2.700 milljón ára gömlum jarðlögum í Ástralíu (Brocks o.fl. 1999). En lífvemr gætu hafa verið til mjög lengi án þess að skilja ótvíræð merki eftir sig. Óvissa um aldur lífs- ins á jörðinni gerir þeim erfitt fyrir sem vilja skilgreina þær aðstæður sem ríktu við kviknun hins fyrsta lífs. 1. mynd. Alexander Oparin (1894-1980). Úr bókinni Planets and Life eftir P.H.A. Sneath 1970. LÍFRÆNAR SAMEINDIR Á FRUMJÖRÐ Rússneski efnafræðingurinn Alex- ander Oparin (1. mynd) skrifaði árið 1924 athyglisverða litla bók um upp- mna lífs. Hann stakk þar upp á því að andrúmsloft frumjarðar hafi ver- ið súrefnissnautt og mjög afoxandi. Lífrænar sameindir sem mynduðust hefðu því getað safnast fyrir og orð- ið efniviður hinna fyrstu lífvera. í ox- andi andrúmslofti hefðu þær eyðst (Oparin 1924). Árið 1929 birti enski erfðafræðingurinn og lífefnafræð- ingurinn J.B.S. Haldane (2. mynd) grein þar sem svipuðum sjónarmið- um er haldið fram. Haldane gat sér 146
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80

x

Náttúrufræðingurinn

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.