לרוב השאלות הנוגעות להתפתחות החיים על פני כדור הארץ עונה על תורתו האבולוציונית של דרווין, מדען שחולל מהפכה בעולם המדעי לפני מאתיים שנה. עם זאת, דרווין לא נתן תשובה מדויקת לשאלה כיצד הופיע האורגניזם החי הראשון. לדעתו, היווצרותם הספונטנית של חיידקים התרחשה במקרה, בהתבסס על מספר תנאים נוחים וזמינות החומר הדרוש לתא. אבל הנה הבעיה: החיידק הפשוט ביותר מורכב מאלפיים אנזימים. בהתבסס על גורמים כאלה, מדענים חישבו: ההסתברות להופעת האורגניזם החי הפשוט ביותר בעוד מיליארד שנים היא 10¯39950%. כדי להבין עד כמה זה חסר משמעות, אנחנו יכולים לתת דוגמה פשוטה עם טלוויזיה שבורה. אם אתה מכניס לקופסה אלפיים חלקים ממכשיר טלוויזיה ומנערים אותו היטב, אז הסבירות שבמוקדם או במאוחר תהיה מכשיר טלוויזיה מורכב בקופסה שווה בערך להסתברות לידת החיים. ובדוגמה כזו, גורמים סביבתיים שליליים אפילו לא נלקחים בחשבון. אם החלקים עדיין מסודרים בסדר הנכון, זה לא אומר שהטלוויזיה המורכבת, למשל, לא תימס בגלל טמפרטורה גבוהה מדי,מחכה מחוץ לקופסה.
אבולוציוניזם ובריאה
למרות זאת, החיים הופיעו על פני כדור הארץ, ותעלומת מקורם רודפת את מיטב המוחות של האנושות. בתחילת המאה ה-20, המסקנה לגבי מקור החיים על פני כדור הארץ נקבעה על ידי נוכחות או היעדר אמונה באלוהים. רוב האתאיסטים דבקו בתיאוריית המקור המקרי של התא הראשון ובנתיב ההתפתחות האבולוציוני שלו, בעוד שהמאמינים צמצמו את סוד החיים לתכנון ויצירת אלוהים. עבור הבריאתנים (כפי שמכנים התומכים בתכנון תבוני), לא היו שאלות או חידות בלתי מובנות: הכל מהתא הראשון ועד למעמקי החלל נוצר על ידי הבורא העליון.
מרק ראשי
בשנת 1924 פרסם המדען אלכסנדר אופרין ספר שבו הביא לעולם המדעי השערה חדשה לגבי מקורו של האורגניזם הפשוט הראשון. בשנת 1929, התיאוריה של אופרין על מקור החיים תפסה את התעניינותו של המדען ג'ון האלדן. החוקר הבריטי עסק במחקר דומה והגיע למסקנות שאישרו את משנתו של המדען הסובייטי. הפרשנות הכללית של התיאוריות של אופרין והלדאן צומצמה לעיקרון הבא:
- לכדור הארץ הצעיר הייתה אטמוספירה של אמוניה ומתאן, נטולת חמצן.
- סופות רעמים המשפיעות על האטמוספירה הובילו להיווצרות של חומר אורגני.
- חומר אורגני הצטבר בכמויות גדולות ובמגוון במקווי מים גדולים, שנקרא "המרק הקדמון".
- במקומות מסוימיםרוכזו מספר רב של מולקולות, המספיקות למקור החיים.
- האינטראקציה ביניהם הובילה ליצירת חלבונים וחומצות גרעין.
- חלבונים וחומצות גרעין מהווים את הקוד הגנטי.
- שילובים של מולקולות וקוד גנטי יצרו תא חי.
- התא ניזון מהמרק הקדמון.
- כשהחומרים הדרושים נעלמו מהתווך התזונתי, התאים למדו לחדש אותם בעצמם.
- לתא יש חילוף חומרים משלו.
- אורגניזמים חיים חדשים התפתחו.
תיאוריית אופרין-הלדאן ענתה על השאלה העיקרית של תומכי התיאוריה של דרווין לגבי איך יכול היה להופיע האורגניזם החי הראשון.
ניסוי של מילר
הקהילה המדעית מעוניינת בבדיקה ניסיונית של השערת המרק הקדמוני. כדי לאשר את התיאוריה של אופרין, הכימאי מילר המציא מכשיר ייחודי. בו הוא עיצב לא רק את האטמוספירה הפרימיטיבית של כדור הארץ (אמוניה עם מתאן), אלא גם את ההרכב לכאורה של המרק העיקרי שהרכיב את הימים והאוקיינוסים. למכשיר סופקו קיטור וחיקוי של ברק - פריקת תביעה. במהלך הניסוי הצליח מילר להשיג חומצות אמינו, שהן אבני הבניין של כל החלבונים. הודות לכך, התיאוריה של אופרין זכתה לפופולריות ומשמעות רבה עוד יותר בעולם המדע.
תיאוריה לא מוצדקת
לניסיון של מילר יש ערך מדעי כבר שלושים שנה. עם זאת, בבשנות ה-80, מדענים גילו שהאטמוספרה הראשונית של כדור הארץ לא מורכבת מאמוניה ומתאן, כפי שנאמר בתיאוריה של אופרין, אלא מחנקן ופחמן דו חמצני. יתרה מכך, הכימאי התעלם מהעובדה שיחד עם חומצות אמינו נוצרו חומרים המשבשים את תפקודי האורגניזם החי.
אלו היו חדשות רעות עבור כימאים ברחבי העולם, שדבקו בתיאוריה הבסיסית ביותר שחשבו אז. כיצד, אם כן, נוצרו החיים אם האינטראקציה של חנקן ופחמן דו חמצני יוצרת כמות לא מספקת של תרכובות אורגניות? למילר לא הייתה תשובה, והתיאוריה של אופרין נכשלה.
החיים הם תעלומת היקום
תומכי האבולוציה שוב נותרו ללא הצעות לגבי איך יכול היה להופיע החיידק הראשון. כל ניסוי שלאחר מכן אישר שלתא החי יש מבנה כל כך מורכב שהמראה שלו בשוגג אפשרי רק בספרות המדע הבדיוני.
למרות ההפרכה המדעית, התיאוריה של אופרין נמצאת לעתים קרובות בספרים מודרניים על ביולוגיה וכימיה, מכיוון שלחוויה כזו הייתה ערך היסטורי בקהילה המדעית.
