Aleksandr Oparin – elu tekkimise teooria ja Nõukogude biokeemia panus
Aleksandr Ivanovitš Oparin (Uglich, Venemaa, 2. märts [O.S. 18. veebruar] 1894 - Moskva, 21. aprill 1980) oli tunnustatud nõukogude biokeemik, kelle tööd mõjutasid olulisel määral kaasaegset arusaama elu tekkest ja varajase Maa keemilisest arengust.
Teadustöö ja akadeemiline tegevus
Oparin tegeles laialdaselt biokeemia ja bioloogia alaste probleemidega. Tema uurimisteemad hõlmasid nii organismide molekulaarset koostist kui ka ensüümide reaktsioone taimerakkudes. Ta aitas välja töötada ka tööstusliku biokeemia aluseid NSV Liidus, juhtides uurimisrühmi ja rakendades biokeemilisi põhimõtteid tootmises ning põllumajanduses.
Elu tekkimise teooria ja "Elu päritolu"
Oparin on kõige tuntum oma ideede poolest elu tekkimise kohta. Tema kuulus raamat "Elu päritolu" pakkus välja loogilise ja loodusteadusliku seletuse, kuidas eluta keemilistest ühenditest võis aja jooksul tekkida rakkude tasemel organiseeritus. Oparin rõhutas, et elu ei ilmutanud end äkiliselt ega olnud mingisugune üleloomulik sündmus, vaid tekkis järkjärguliselt lihtsate orgaaniliste ühendite koondumise ja enesekorraldumise teel.
Üks Oparini keskseid ideid oli, et vaba hapnik hävitab orgaanilisi molekule, mis on olulised varajase elu evolutsiooniks. Sellest lähtuvalt väitis ta, et elu tekkeks sobiv keskkond oli hapnikuvaene — seega polnud varajases atmosfääris tingimata palju hapnikku. Hiljem on selgunud, et Maa atmosfääris tõepoolest püsis algul hapniku sisaldus äärmiselt madal, kuni fotosünteetilised organismid hakkasid õhku rikastama.
Koaservaadid ja primordialne supp
Oparin pakkus välja idee, et lihtsad orgaanilised ühendid võisid Maal akumuleeruda nn "primordialne supp'i" ehk orgaaniliste ühendite lahusena, kus tekkinud molekulidest moodustusid suuremad aggregaadid, mida nimetatakse koaservaadideks. Need koaservaadid — isesuse organiseeruvad, membraanita moodustised — võisid olla esimesed sammud rakulise organiseerituse suunas, pakkudes mikrokeskkonda keemiliste protsesside intensiivistumiseks ja hiljem keerukamate biomolekulide tekkeks.
Oparini ja samaaegsete mõtlejate (nt J. B. S. Haldane’i) ideed olid aluseks hilisemale eksperimentaalsele tööle. Näiteks Milleri ja Urey eksperiment 1953. aastal demonstreeris, et elektrisädemeid matkides võib lihtsatest anorgaanilistest gaasidest tekkida aminohappeid — see andis tuge Oparini üldisele hüpoteesile abiogeneesi keemilisest võimalikkusest.
Teooria areng ja tänapäeva vaade
Oparini hüpotees aitas nihutada tähelepanu biokeemilistele ja füüsikalistele protsessidele, mis võivad viia elu tekkimiseni, kuid tänapäeval on elu tekkimise uurimises lisandunud uusi ideid ja tõendeid. Näiteks on arutelus sellised mudelid nagu RNA-maailma hüpotees, "metabolism-first" lähenemised ja keerukamate prototelliste ehk algsete rakkude mudelid. Oparini mõistekoondised (koaservaadid) ei selgitanud kõiki iseloomulikke tunnuseid, näiteks järjepidevat pärandumist ja täpset replikatsiooni, kuid tema töö oli oluline samm probleemide teadusliku formuleerimise suunas.
Pärand
Oparini panus seisneb nii teoreetilises töödes kui ka praktilistes biokeemia valdkonna edusammudes NSV Liidus. Ta aitas kujundada originaalset vaadet elu päritolule, rõhutades keemilist järkjärgulisust ja keskkonna rolli. Tema tööd innustasid mitmeid järgnevate põlvkondade eksperimente ja teoreetilisi arutelusid, mis viivad edasi meie arusaamist elu algusest planeedil Maa.
Kokkuvõte: Aleksandr Oparin oli mõjukas teadlane, kelle heterotroofne ja keemiliselt suunatud seletus elu tekkimisest pani aluse kaasaegsele abiogeneesi uurimisele. Kuigi tema ideid on pärast tema elu arendatud, ümber hinnatud ja täiendatud, jääb tema panus fundamentaalseks osaks origin-of-life teaduse ajaloos.
Tema teooria
Need olid mõned tema esimese raamatu põhiideed:
1. Elava organismi ja elutu aine vahel ei ole põhimõttelist erinevust. Elu peab olema tekkinud aine loomuliku evolutsioonina.
2. Metaan on Jupiteri ja teiste hiidplaneetide atmosfääris. Oparin arvas, et väikelapse Maa atmosfäär oli tugevalt redutseeriv, sisaldades metaani, ammoniaaki, vesinikku ja veeauru. Tema arvates olid need toorained elu evolutsiooniks.
3. Alguses olid lihtsad orgaaniliste ainete lahused. Nende käitumist reguleerisid nende aatomid ja nende aatomite paigutus molekulideks. Järk-järgult, molekulide kasvu ja keerukuse suurenemise tulemusena kujunesid välja uute omadustega struktuurid. Need uued omadused määrasid molekulide ruumiline ja vastastikune paigutus.
4. Selles protsessis on bioloogiline korrastatus juba olemas. Konkurents, rakkude kasvukiirus, tugevama ellujäämine, võitlus olemasolu eest ja lõpuks looduslik valik tekitasid elusolendite omadused.
Oparin visandas viisi, kuidas orgaanilised põhikemikaalid võivad moodustada mikroskoopilisi lokaalseid süsteeme. Need oleksid raku eelkäijad, millest võiksid areneda primitiivsed elusolendid. Ta tsiteeris orgaaniliste kemikaalidega tehtud tööd, mis lahuses moodustavad tilkasid ja kihte. Oparin pakkus välja, et Maa algses ookeanis võisid moodustuda erinevad tüübid. Need allusid valikuprotsessile, mis viis lõpuks elu tekkimiseni.
Seotud leheküljed
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Aleksander Ivanovitš Oparin?
V: Aleksander Ivanovitš Oparin oli nõukogude biokeemik.
K: Mille poolest oli Aleksandr Ivanovitš Oparin tähelepanuväärne?
V: Aleksander Ivanovitš Oparin oli märkimisväärne oma ideede poolest elu tekkimise kohta ja raamatu "Elu tekkimine" kirjutamise poolest.
K: Milline oli Aleksander Ivanovitš Oparini üks peamisi ideid elu tekkimise kohta?
V: Üks Aleksander Ivanovitš Oparini peamisi ideid oli see, et hapnik hävitab pigem orgaanilisi molekule, mis on olulised elu alguse arenguks, kuigi hiljem leiti, et Maa atmosfääris ei olnud algul peaaegu üldse hapnikku.
K: Mida veel uuris Aleksandr Ivanovitš Oparin peale elu tekkimise?
V: Lisaks elu tekkimisele uuris Aleksander Ivanovitš Oparin ka taimede biokeemiat ja ensüümireaktsioone taimerakkudes.
K: Milleks arendas Aleksander Ivanovitš Oparin NSV Liidus aluseid?
V: Aleksander Ivanovitš Oparin töötas NSV Liidus välja tööstusliku biokeemia alused.
K: Millal ja kus sündis ja millal suri Aleksander Ivanovitš Oparin?
V: Aleksander Ivanovitš Oparin sündis Venemaal Uglis 2. märtsil 1894 (18. veebruaril) ja ta suri Moskvas 21. aprillil 1980. aastal.
K: Kuidas andis Aleksandr Ivanovitš Oparin oma panuse biokeemia valdkonda?
V: Aleksander Ivanovitš Oparini panus biokeemia valdkonda hõlmas tööstusliku biokeemia aluste väljatöötamist NSV Liidus, taimede biokeemia ja taimede rakkude ensüümireaktsioonide uurimist ning ideede väljatöötamist elu tekkimise kohta.
