מוצא החיים, שנקרא גם אביוגנזה (Abiogenesis), עוסק בשאלה כיצד נוצרו היצורים החיים מחומר שאינו חי. ההשערה המדעית המרכזית טוענת שחומרים דוממים עברו אבולוציה כימית, סדרה של תגובות וקפיצות מורכבות, עד להיווצרות מערכות ביולוגיות ראשוניות.
מקומות סבירים להיווצרות החיים כוללים נביעות הידרותרמיות (מעיינות חמים בקרקעית הים), בריכות חמות יבשתיות ואזורים עשירים באנרגיה וחומרים. תנאים אלה מאפשרים סינתזה של מולקולות אורגניות ויציבותן כשהן נודדות לאזורים קרים יותר.
אופרין, ב-1924, הציע ארבע הנחות מרכזיות: חומרים אי-אורגניים יכלו לעבור אבולוציה כימית; האטמוספירה הקדומה הייתה דלת חמצן ועשירה בגזים כמו מתאן ואמוניה; נוצר "המרק הקדמון", תמיסה עשירה במולקולות אורגניות; וברירה טבעית כימית הובילה לעלייה במורכבות.
ניסוי מילר-יורי מ-1953 חיקה את האטמוספירה הקדומה והדגים שנוצרים בתנאים כאלה חומצות אמינו, אבני הבניין של החלבונים. ניתוח מחדש הראה שקיימות במבחן עשרות חומצות אמינו. בנוסף, גופים מהחלל הביאו חומרים אורגניים לכדור הארץ: בחומר שנאסף מהאסטרואיד בנו (Bennu) בשנת 2025 נמצאו בין השאר 14 מתוך 20 חומצות האמינו ובסיסי נוקלאוטידים של DNA ו-RNA.
הבעיה של ייצור עודף אננטיומרי (עודף צורה אחת של מולקולה כיראלית) נבחנת בממצאים כמו מטאוריט מורצ'יסון ותצפיות על קיטוב אור מחומר בין-כוכבי.
השערת "עולם ה-RNA" טוענת כי מולקולת RNA (חומר גנטי שיכול גם לזרז תגובות) יכלה לשמש גם כמידע וגם כקטליזטור. RNA יכול לשכפל חלקית את עצמו ולזרז תגובות. סימולציות וניסויים הציעו דרכים בהן אבני הבניין ל-RNA ולטיפול במטבוליזם הראשוני נוצרו בסביבות חמות וגעשיות.
מנגנונים מוצעים לתחילת התא כוללים קואצרווטים, טיפות חלבוניות שקולטות חומרים ומתפצלות, ומארגי ליפידים טבעיים היוצרים ממברנות בועתיות. במודלים אלה התקיימה ברירה טבעית בין מבנים שונים, וחומצות הגרעין יכלו לבקר יצירת חלבונים שמנעו ושיפרו תהליכים פנימיים.
המחקר נחלק לשתי גישות: מלמטה למעלה, בדיקה של היווצרות אבני הבניין ואז צירוףן; ומלמעלה למטה, בחינת נקודות בדרך המקור ולבדוק אם הן יכולות להיווצר ספונטנית. כיום מתרכזים רבים בהשערת עולם ה-RNA.
מיקרואורגניזמים קדומים נמצאו בסביבות חמות ובנביעות; חיידק מאובן מנערב אוסטרליה תוארך לכ-3.4 מיליארד שנים (2011). ראיות איזוטופיות מראות פעילות ביוגנית מוקדמת ומהוות אינדיקציה לפוטוסינתזה לפני כ-2.4 מיליארד שנים.
התאים הפרוקריוטיים (חסרי גרעין) היו הראשונים. ארכאות ובקטריות היו שתי קבוצות עיקריות. בהמשך ארכאה וּבקטריה נכנסו בסימביוזה (חיים משותפים), מה שהוליד את התאים האאוקריוטיים המורכבים עם אברונים כמו מיטוכונדריון וכלורופלסט.
רב-תאיים הופיעו לפני כמיליארד שנים. לאחר מכן חלה התפוצצות אבולוציונית מהירה שיצרה מגוון רחב של קבוצות. יבשת אוכלסה לצמחים ופטריות לפני כ-500 מיליון שנים, ובעלי חיים שונים הגיעו ליבשה לאחר מכן.
קיימים הסברים דתיים ומיתולוגיים, כמו בריאתנות ותכנון תבוני, שהם אמונות על יצירת החיים על ידי כוח עליון. בעבר גם האמינו ביצירה ספונטנית (גנרציה ספונטנית), אך ניסויים של לואי פסטר ב-1861 הראו שהדעה הזאת אינה נכונה.
שאלת מוצא החיים עדיין פתוחה מבחינה מדעית. מחקרים משלבים סימולציות, ניסויים ותצפיות גאולוגיות וכימיות כדי להבין את הדרכים האפשריות להיווצרות החיים הראשונים.
מוצא החיים שואל איך החיים התחילו מחומר שלא היה חי. חוקרים חושבים שזה קרה בהדרגה, בתהליכים כימיים טבעיים.
הרבה חוקרים חושבים שהחיים התחילו ליד מעיינות חמים בים או בבריכות חמות על היבשה. שם יש אנרגיה וחומרים שיכולים לבנות מולקולות שימושיות.
בשנת 1953 נערך ניסוי מילר-יורי. ניסוי זה הראה שאפשר לייצר חומצות אמינו, אבני בניין של חלבונים, מתערובת גזים פשוטה ודמויי ברקים.
גם חלל שלח חומר אורגני לכדור הארץ. בדגימות מהאסטרואיד בנו ב-2025 נמצאו חומצות אמינו ובנייני DNA ו-RNA.
חוקרים מציעים שאולי RNA (מולקולה שמעבירה מידע וגם יכולה לעזור בתגובות) היא הבסיס הראשוני. מודלים אחרים מציעים טיפות חלבון שקופצות וחולקות, או בועות שומן שמגינות על פנים התא.
היצורים הפשוטים הראשונים היו תאים קטנים בלי גרעין, כמו בקטריות וארכאה. מאוחר יותר תאים אלה שיתפו פעולה, וכך נולדו תאים מורכבים יותר.
אחרי מיליארד שנים החלו ליצור יצורים עם הרבה תאים. צמחים וחיות עברו מהים ליבשה לאחר מכן.
יש סיפורי יצירה ודעות דתיות שאומרות שהחיים נבראו על ידי כוח עליון. בעבר אנשים האמינו ביצירה ספונטנית מהמיטה או מהבשר, אבל לואי פסטר הראה במאה ה-19 שזה לא נכון.
הלימוד על מוצא החיים מתמשך. חוקרים עושים ניסויים ותצפיות כדי להבין איך בקושי של מולקולות הפכו ליצור חי.
תגובות גולשים