תוֹכֶן
היצירה הספונטנית של החיים באמצעים טבעיים היא משהו שהיה מעניין מאז אריסטו. ככל שהבנתנו את החומר הגנטי הפכה לבשורה ומעודנת יותר, הבעיות אובססו באופן המביא לפתרון. לאחרונה הופיעו גם תיאוריות חדשות על מקורות החיים.
יצירת כיח
במשך רוב ההיסטוריה של הדור הספונטני, השואלים הנכבדים לא התמקדו כל כך הרבה על מקור החיים (אשר, עבור רבים, נשאר אל האלוהות) כמו גם את השאלה של זה עולה באופן אקראי, נוצרו באופן מלא מחומר דומם. פרנצ'סקו רידי השמיץ את הרעיון כבר במאה ה -17, אבל זה לקח עד שהכימאי הצרפתי לואי פסטר, ב -1859, נשמע בפעמון המוות. מבשלים בשר מבושל בבקבוקון (כיוון שהחיים חשבו שהוא בא מבשר רקוב), חימם את גרונו כדי להפוך אותו לגמיש וקיפל אותו לצורה.הרעיון היה שהאוויר יכול לצאת, אבל מיקרואורגניזמים לא יכלו להיכנס, כי הם היו מכוסים בגרון הבקבוק. הוא גילה כי לא אורגניזם נוצר באופן ספונטני. במקום זאת, הם נכנסו רק כאשר פסטר יישר את צווארו, ובכך אפשר מעבר.
גילוי הדנ"א
גרגור מנדל זכה להישגים חשובים על הירושה כבר ב -1868, אך רעיונותיו המדעיים לא היו מסונפים באמת כיום עם הדעות הרווחות באבולוציה ובמיוחד בתיאוריית הברירה הטבעית של דרווין. רעיונותיו של מנדל נולדו מחדש במאה ה -20, משום שהיעילות הוכיחה שהיא קדומה. במהלך המחצית הראשונה של המאה העשרים החלו החוקרים לחדד את עצמם על דנ"א, ולא על חלבונים, כגון יחידת הירושה והשכפול.ההתקדמות הגדולה שנעשתה בשנת 1953 על ידי ג'יימס ווטסון, פרנסיס קריק ורוזלינד פרנקלין בנוגע למבנה הדנ"א ולבסוף הבהירה בדיוק כיצד תרמה לירושה.
התרנגולת או הביצה?
ממצאים אלה הובילו לחידה קלאסית: הדנ"א מורכב משתי רצועות משולבות וארבעה זוגות של מולקולות בסיס שנראות כמו מדרגות. זוגות בסיס אלה הם adenine (A), ציטוזין (C), גואנין (G) ו תימין (T). "A" תמיד מתחבר עם "T" ו- "C" תמיד מתחבר עם "G". כל שלושה זוגות בסיס נקראים השלישייה, אשר קודים עבור כל אחד 20 חומצות אמינו. כאשר אלה חומצות אמינו מובאים לתוך רצף מקושרים יחד, הם מהווים את החלבונים המורכבים. הבעיה, עם זאת, היא כי חלבונים להקל על הפונקציות של התא, כך בחיים המודרניים הן DNA וחלבונים חייב להתקיים בו זמנית. זה עדיין ייקח כמה רעיונות לא קונבנציונליים כדי למנוע את הבעיה הזו
מילר ואורי
במקביל למבנה הדנ"א התגלו, סטנלי מילר והרולד אוריי ניהלו ניסוי שנועד לדמות את האווירה הפרימיטיבית של כדור הארץ, שבה יש כמות גדולה של פחמן דו חמצני וחנקן. הם מצאו כי בתנאים נאותים, פחמן מתחיל להיווצר בתרכובות אורגניות מורכבות יותר, כולל רוב חומצות האמינו הנחוצות וכמה סוכרים ושומנים. חוויות אלה נוטות להיות פשוטות. קשה מאוד, עם זאת, להפגיש את רוב התנאים הראשוניים לחיים. כל היצורים החיים כיום עברו מיליארדי שנים של אבולוציה מאוחרת (אם כי סוגים רבים של תאים, כגון פרוקריוטים, אינם מכילים אברונים אנדמיים בצורתם המורכבת יותר), ולכן יש מעט מאוד רמזים מתחילת הזמן שיכולים לספר לנו כמו גם תחילת החיים.
עולם של רנ"א
בשנת 1980, ההשערה הכללית של ה- RNA החלה לצבור מומנטום. הוא המתווך בין הדנ"א שהוא מעתיק לבין החלבונים שהוא מתרגם. RNA יכול גם לאחסן מידע, כגון DNA, ולבצע פונקציות דומות חלבונים. הוא הניח כי חיים פרימיטיביים השתמשו RNA עד DNA התפתח. בשנת 2009 נערך ניסוי חשוב שעזר להסביר את היווצרות ה- RNA. זה, כמו דנ"א, ארוג חוטים של סוכר כי נקשרים פוספטים. גדילי להיקשר זוגות חנקן. זה היה די קשה "לפתח" את RNA מ מקרומולקולות פשוטות, אבל מה הניסוי עשה היה לאחד את חוטי הסוכר עם בסיסים חנקני דרך מסלול ביניים אחר. למעשה, RNA ניתן לבנות באמצעים טבעיים.
היפותזה אחרת
יש גם היפותזה עולמית של PNA, אשר קובע כי חומצות גרעין פפטיד פעם לקח את המידע בחיים פרימיטיביים ולא RNA או DNA. השערות דומות כבר הניח עבור TNA (בלוטת התריס חומצה גרעין) ו- GNA (חומצה גרעין גליקול). השערת הברזל הגופרית העולמית אומרת שתהליכים מטבוליים הגיעו לפני חומר גנטי, והמשך ייצור האנרגיה שלהם גרם בסופו של דבר לגזול גנים. יש גם הנחה כי זה יכול היה פעם להיות מקור בין כוכבי - היא היפותזה כי אבני הבניין של החיים נערכו כאן דרך מטאורים.