VETENSKAP. Det mest komplexa och fascinerande fenomen som förekommer i vårt kända universum är liv, levande materia. Men hur uppstod liv? Kan levande materia ha uppstått ur livlös materia så kallad abiogenes ( a – icke, biogenes, bildat genom levande organismer) och omvänt kan livlös materia ha skapats av liv?

Ingela Bel-Habib
Ingela Bel-Habib

Är till exempel lera, mineraler och liv väsensskilda kategorier eller finns det abiogenetiska och biogenetiska förbindelser mellan dessa olika fenomen?

Text: Ingela Bel-Habib | Bild ovan: Stenar och mineraler. Foto: G Lady. Licens: Pixabay.com (free use)

Trots frågan om livets uppkomsts stora betydelse inom biologi och filosofi görs bara glesa och sporadiska framsteg på området, eftersom alla spår från den tid livet började på vår jord har utplånats av meteoritnedslag och kontinentaldrift.

Mineralhypoteser om livets uppkomst

Emellertid har senare forskning inom geokemi, biokemi och livets ursprung kunnat visa att liv och mineraler är sammanflätade, överlappar varandra och har utvecklats tillsammans. Enligt denna forskning har mineral skapat förutsättningar för liv och liv har lett till uppkomsten av tusentals nya bergarter.

En förutsättning för liv är vatten i flytande form, men redan innan vatten bildades fanns nödvändiga ämnen och material för liv på jorden i form av mineraler i berggrund och lera och gaser i atmosfären.


Enligt olika så kallade mineralhypoteser kan livet ha förts till jorden via kometer eller uppstått djupt nere i berggrunden vid sprickor med hett vatten.


Ett annat antagande, som kan relateras till förekomsten av mineral, är att livet har sitt ursprung i närheten av hetvattenkällor vid plattektoniska gränser på havsbotten, så kallade black smokers, där metallsulfid som fällts ut från mikroskopiska porer i källorna, bidragit med material och energi till de första molekylerna i livskedjan.


En hypotes som stärker mineral och vattens betydelse för livets uppkomst är att mineraler i lera, i närheten av hetvattenkällor eller vid hetvattenssprickor i berggrunden, kan ha hjälpt till med bildandet av de första biomolekylerna.


 

Olika lermineraler, t.ex. montmorillonit, kan ha gjort det lättare för små organiska molekyler att kopplas samman till större, biologiskt aktiva molekyler.

Lermineraler förmodas sålunda ha fungerat som katalysatorer och kan på detta sätt ha underlättat bildningen av mer komplicerade kemiska strukturer som makromolekyler.

De första nukleinsyrorna och RNA, informationsbärande makromolekyler med förmåga till självreplikation, som anses vara föregångare till DNA, kan ha bildats på detta sätt.

Men hur skedde övergången från molekyl till levande cell och hur uppstod det skyddande och avgränsande hölje, det vill säga cellmembran, som till en början förmodas ha inneslutit RNA och senare DNA? Här kan lermineraler också ha spelat en avgörande roll.

Från molekyl till cell

För att försöka komma närmare ett svar på denna fråga simulerade på 1990-talet, den amerikanske biologen och nobelpristagaren Jack Szostak, förhållanden som råder vid de heta källor man finner längs oceanryggarna. Det är här ny havsbotten skapas och den är i ett tidigt skede full av små porer.

Genom att pressa en lösning av lera, fettsyror och RNA genom sådana här små porer visade Szostak att cellmembran inte bara bildas, utan också spontant innesluter RNA.

Leran anses här återigen ha haft en katalyserande roll för bildning av fosfolipidcellmembranet som bildats av fettsyrorna.

Vi skulle alltså här kunna tala om ett förstadium till en fungerande cell med RNA-kopiering innesluten i ett membran. Det blir nu således möjligt att föreställa sig en RNA-värld där molekyler framför genetiska budskap och kopierar sig själva och är utsatta för selektionstryck.

Senare skulle kopieringsfunktionen komma att tas över av DNA, med i stället RNA som mellanled mellan DNA och protein.

De nödvändigaste ämnena för liv kan således genom denna process med katalyserande lera, fettsyror och RNA ha kommit att omslutas av ett skyddande och sammanhållande cellmembran.

Vattnet skyddade vidare troligtvis de första cellerna från den starka ultravioletta strålningen från solen. Dessa celler var anaeroba, d.v.s. de andades inte syre. De livnärde sig på den ”soppa” av små organiska molekyler de svävade i. Så småningom kan de ha utvecklats till bakterieliknande celler, som via utveckling av fotosyntes började producera syre.

Lermineralernas ytor skapar förutsättningar för livets uppkomst

För att vidare undersöka vilken roll mineraler i lera kan ha spelat för uppkomsten av liv, det vill säga deras betydelse för abiogenes, har bland annat Peter Coveney, professor i fysikalisk kemi vid University College of London, forskat om samspelet mellan lermineraler och RNA-molekyler.

Han har funnit att mellan lerans skikt, som består av flera vanligt förekommande mineraler, finns det utrymmen som tar upp vatten och andra molekyler. Dessa mineralytor kan i livets första skede ha bidragit med plan, skydd och energi som underlättat bildande och organisering av allt längre och mer komplexa kemiska strukturer i form av till exempel RNA-molekyler.

Det  verkar således som att ytorna mellan mineraler och vattenlösningar är viktiga för adsorption (när ett ämne fastnar på en yta), urval och koncentration av nödvändiga biomolekyler för livets uppkomst.

Skikt av lermineraler kan alltså ha bidragit med nödvändiga plan och skydd där avgörande kemiska reaktioner kunnat äga rum och stabiliseras. Den amerikanske geologen och astrobiologen Robert Hazen menar också att det är just lerans ytor som har skapat förutsättningar för livets uppkomst. Komplex kemi verkar således uppstå på ytor.

Här finns en strukturell likhet med den mänskliga kroppen och cellerna, som nästan enbart består av ytor där kemi kan äga rum. Om liv har uppstått ur lermineraler skulle man kunna säga att mineral på något vis ersatts av kroppen, som nu utför det kemiska arbetet.

Cirkulärt samband mellan levande och livlös materia

Enligt Hazen finns det inte enbart ett samband mellan mineral och liv, livlös och levande materia, så kallad abiogenes, utan levande organismer har också bidragit till skapande av mineral.

Robert Hazen har, bland andra forskare, kunnat visa att två tredjedelar av jordens mineraler ( som uppgår till cirka fem tusen) har formats som en konsekvens av biosfären, till följd av att liv skapar syre, som sedan har en inverkan på det som befinner sig på och nära jordytan.

Från och med livets allra första skede började mikroorganismer fylla atmosfären med syre som en följd av fotosyntes. Detta pågick under en mycket lång tidsperiod och kulminerade med den så kallade stora oxidationshändelsen (på engelska The Great Oxidation Event), då mängden syre i atmosfären ökade  kraftigt.


Den kraftigt ökade mängden syres interaktion med redan existerande mineraler verkar, enligt bland annat Hazen, ha bidragit till uppkomsten av tusentals nya bergarter. Man kan således här tala om ett biogenetiskt ursprung till ett stort antal mineraler på jorden.


Senare geokemisk och biokemisk forskning visar således att skiljelinjen mellan livlös och levande materia inte är så skarp som man skulle kunna tro. Ett rimligt antagande är att det här inte handlar om radikalt skilda kategorier utan snarare om ett samspel mellan geosfär och biosfär. Sambandet mellan livlös och levande materia, mellan mineral och liv på jorden, går alltså inte i en enda riktning utan dessa olika element verkar vara förenade med varandra i ett ömsesidigt beroende och cirkulär kausalitet.

Kanske är det ingen slump att vi förevigar relationer och upplevelser genom mineral i form av till exempel guld – och silversmycken, ädelsten och stenar som vi hittar på stranden, om mineral kan knytas till liv och liv till mineral. Att vår planet och moder jord är en så kallad stenplanet kan också ha bidragit till vår fascination och intresse för detta ämne.

Text: Ingela Bel-Habib


  • I kommentarsfältet har varje person ansvar för sin egen kommentar. Kommentarer som bryter mot kommentarsreglerna eller svensk lag kan tas bort eller ändras.
  • Donera gärna till NewsVoice, en gratistidning som är beroende av läsarnas stöd. Pengarna går till undersökande och oberoende journalistik.

18 KOMMENTARER

  1. Binära och ternära stjärnsystem och enorma kosmiska moln erbjuder en mkt mer varierad termodynamisk miljö än var som helst på jorden. Om man litar på den hittillsvarande vetenskapsmodellen så är sannolikheten väldigt låg för DNA och andra komplexa biomolekyler att uppkomma genom slumpmässiga reaktioner. Så det gäller att finna miljöer som erbjuder dels många olika termodynamiska miljöer och dels partikelbanor som rör sig mellan dessa miljöer. Och dessutom under såna förhållanden att havstabila molekylfragment inte slås sönder på vägen. I ovannämnda miljöer är detta uppfyllt. Därför skulle sannolikheten öka dramatiskt.
    Lågt tryck som råder i rymden är en viktig förutsättning. Intressanta och varierade partikelbanor är ännu en som förekommer i multipla stjärnsystem med kaotiska partikelbanor och möjligheter för ovanliga molekylfragment att kombineras.
    Det Habib säger om kometer som ett sätt att sprida liv när det en gång uppstått är också av intresse. En lagom stor meteor som slår ner i havet skulle kunna funka. Den blir het på ytan men tar sig snabbt igenom hela atmosfären.
    Men personligen tror jag att universum inte är slumpmässigt utan att det vi ser är frambringat av en intelligens som bla utnyttjar evolutionen som en medveten metod.
    Den intelligensen tror jag vill att vi ska använda vetenskapen och utveckla den.
    Det kan hända att hela universum är som en form av AI. Kanske är vi en del av en sekvens av avatarer som skapats av avatarer och som själva skapar avatarer.

  2. Återigen en artikel som försöker påskina att du enbart är en klump massa utan medvetenhet. Du är en materiell slav, period!!
    Ta en äldre ordbok i latinska ord och försök att förklara hur en ”sten” eller en klump materia som en hjärna kan komma på alla dessa sinnrika definitioner av medvetna observationer av de fysiska och andliga universa.
    Eller svara på frågan: hur kan du på uppmaning se en minnesbild, och vem ser medvetet på denna minnesbild av en tidigare medvetenhet?

    • Artikeln handlar inte om medvetande. Den försöker istället lägga fram en trolig hypotes om det allra första livets uppkomst, det vill säga en- och flercelliga organismer.

    • Din kritik har att göra med att du inte accepterar det nuvarande så kallade reduktionistiska paradigmet. Habib utgår från det paradigmet och det har hittills varit en oerhört framgångsrik väg att nå konkreta resultat. Därför kan man inte klandra intellektuella när dom söker lösningar den vägen. Med tiden kommer nya insikter och till slut påverkar det vetenskapens grunder.
      Vi människor kanske instinktivt kan förnimma genvägar till djupare kunskap, men först när instinkten samarbetar med valda delar av teoretiskt verande från den etablerade vetenskapen kommer det att leda till ngt mer än spekulationer.

  3. – Nej, jag tror inte att stenar eller lera har skapat liv på jorden, jag tror istället att det var högt utvecklade civilisationer, från många stjärnsystem, från andra delar av universum, som avsiktligt kom hit för att skapa liv, införa liv på jorden. De skapade nya arter av både växter, djur och sedan skapade de också människan (Intelligent Design). För vi ska inte luras att tro att vår planet är den enda planeten i hela universum som hyser intelligent liv.

      • Pentti !
        Kanske genom att de också blev skapade på samma sätt som jordens folk, att andra högre civilisationer besökte deras jord. Och så fortsätter det i all evighet – alltså – att det inte finns någon början och inget slut. Svaret vad evigheten är finns nog någonstans bland stjärnorna, men jag tror att människan ännu inte har tillräckligt med hjärnkapacitet för att riktigt förstå vad evigheten är.

  4. Låt oss hålla diskussionen till hypotesen som Habib presenterar. Det är väldigt lätt att dra iväg till helt andra hypoteser som kräver andra artiklar som presenterar dessa andra hypoteser.

    • Kan vi få en definition på var ramen går för att diskutera hypotesen,
      så att vi inte riskerar att skriva i onödan och bli refuserade / censurerade?

      • Grafström är inne på rätt spår, tycker jag. Jag vill inte refusera/censurera kommentarer. Jag som redaktör och huvudmoderator vill att artikelförfattarna inte ska känna uppgivenhet inför att debattörer ofta försöker refusera artikelskribentens perspektiv. Det ska kännas meningsfullt att skriva för NewsVoice och alla har inte samma utgångspunkt i sitt skrivande.

        • Om jag vore artikelförfattare skulle jag uppskatta mycket att det jag skrivit väcker tankar i olika riktningar. Jag skulle känna mig hedrad av att många skulle vija kommentera min artikel på ett uppriktigt sätt, snävt direkt, men även associativt.

          Jag tror att många av oss ärliga debattörer här på bloggen känner att diskussioner som tillåts vara öppna, associativa, idé-öppnande är en sporre och motivation att deltaga.

          Motsatsen blir kanske att vissa viktiga krafter här på bloggen drar sig bort, helt eller delvis.

  5. En mkt intressant artikel tillika en katalysator för tankegångar bortom den grå vardagens.

    Besitter ingalunda Ingela Bel-Habibs kunskaper inom mikrokosmos’ fysik och kemi. Har trots det utomordentligt svårt att se ett slumpartat ”naturligt” förlopp från enkel encellig ”livsform” till den obegripligt komplicerade DNA-spiralen.

    Tangerar istället resonemanget från både Erik Wiklund samt Peter Grafström med det imaginära uttrycket Intelligent Design, vilket ligger mkt nära undertecknads egen helt ovetenskapliga tankegång där även teorin Panspermi ingår med sitt intressanta resonemang.

    Är själv övertygad om att Universum vimlar av många olika livsformer vida överlägsna oss Homo sapiens sapiens på alla sätt och vis. Vem vet — kanske är vi redan ovetandes deras labb-råttor i laboratoriet Tellus… ☺

    Kan rekommendera Lloyd Pyes läsvärda bok Everything You Know Is STILL Wrong (ISBN-13: 978-1522854456) vilken nogsam tigits ihjäl av etablissemangets skol-vetenskap, förmodligen i hopp om att så få som möjligt skulle få kännedom om boken och dess ögonöppnande innehåll.
    Kan märkligt nog inte heller köpas hos någon svensk bokhandel — man kan ju undra varför…..

  6. Tack för era intressanta tankegångar och intresse för artikeln! När det gäller förhållandet mellan cell/DNA/RNA brukar man vända på resonemanget och ställa frågan hur övergången gick till från molekyl till cell. Makromolekylen RNA och primitiva proteiner anses ha föregått bildandet av primitiva cellstrukturer. Lera och fettsyror verkar ha varit avgörande för bildandet av cellmembran,Då dessa protoceller började dela på sig är det rimligt att anta att livet blev ett faktum.

    • Det är bra att ompröva sin egen ståndpunkt för att få en säkrare bild av hur det förhåller sig i verkligheten.

      När man är beredd att göra det utsätter man sig visserligen för risken att den bild man byggt upp visar sig vara bristfällig, men motsatsen kan ju också bli fallet, att man stärks i tron på den uppfattning man har.

      Jag skulle vilja uppmana dig, Ingela, att ta del av de tankar som f.d. zoologiprofessor Walter Veith delger oss i detta föredrag:

      https://www.youtube.com/watch?v=692FHJHHZ9g

      (Dr Walter Veith…Evolution or Creation Part 6/8)

LÄMNA ETT SVAR

Vänligen ange din kommentar!
Vänligen ange ditt namn här