- De oorsprong van het leven
De oorsprong van het leven is en blijft speculatie. Wetenschappers hebben bepaald dat het leven hier op aarde ergens tussen de 3 en 4 miljard jaar geleden moet zijn onstaan.Het meest voor de hand liggend is dat het leven is begonnen als een simpel zelf reproducerend molecuul dat door evolutie sterk in complexiteit is toegenomen.
Sommigen beweren dat het eerste leven vanuit de ruimte gekomen is, maar daarmee verplaats je het probleem alleen maar. Waar en hoe is dat leven uit de ruimte dan ontstaan? Gemakshalve bespreek ik hoe het leven op aarde kan zijn onstaan. Als het in de ruimte is ontstaan zal het ongeveer hetzelfde zijn gegaan.
De omstandigheden op aarde waren 3,5 miljard jaar geleden heel anders dan nu. Als er nu ergens een overshot aan energie of bouwstoffen is, dan evolueert er razendsnel een levensvorm om die energie of bouwstoffen te gebruiken. Toen was er nog geen leven, dus allerlei stoffen die op natuurlijke, anorganische wijze ontstonden hoopten zich op. Zo zat de zee vol organische moleculen die bij toeval onstonden. Modderpoelen bevatten de meest uiteenlopende chemische samenstellingen. Hoe stabieler de moleculen, hoe langer ze bleven bestaan. De atmosfeer bevatte koolstofdioxide, stikstof en methaan. Vije zuurstof was er nog niet. De zuurstof zat gebonden in verscheidene oxiden. Derhalve was er geen ozonlaag en kon de straling van de zon een zeer sterke invloed uitoefenen op de chemische processen op het aard opppervlak. In ons jonge zonnestelsel zwierven nog miljarden meteorieten rond, die bij inslag op aarde, de nodige exotische moleculen toevoegden aan de aardse soep.
Als je zoveel willekeurige moleculen hebt die op zo veel verschillende manieren met elkaar in contact komen en reageren, dan is de kans groot dat er ergens een millieu onstaat die een zelf reroducerend molecuul mogelijk maakt. Waarschijnlijk onstond er een RNA achtig molecuul, die de basen die als bouwstoffen dienden direct uit zijn omgeving kon halen. Dit molecuul kon dus alleen bestaan in een heel specifieke omgeving. Waarschijnlijk zijn er duizenden omgevingen geweest op aarde waar een dergelijk molecuul ontstond. Door verandering in omgevingsfactoren verdwenen deze moleculen zo snel als ze ontstaan waren.
Door fouten in reproductie waren die zelfreproducerende moleculen onderhevig aan evolutie. Een bepaald percentage van de gereproduceerde moleculen zal anders zijn als zijn voorouder. Dit heeft tot gevolg dat veranderende omgevingsfactoren minder gauw een zelfreproductieproces zal stoppen, omdat er de kans bestaat dat er een mutant is die in die nieuwe omstandigheden prima functioneerd. Evolutie zorgt er op die manier voor dat de complexiteit van het molecuul toe neemt.
Over miljarden jaren is het enkele molecuul veranderd in een symbiose van verschillende moleculen die samen reproduceerden. Een van die moleculen is de lipide. De lipiden klonterden spontaan samen tot een celwand, zodat de andere moleculen daarbinnen hun eigen optimale millieu mee konden nemen. Zo onstonden de eerste cellen en werd het leven steeds minder afhankelijk van de omgeving. De cellen gingen symbiotische verhoudingen aan met andere levensvormen, zoals mitochondria en de cellen werden complexer. Sommige cellen ontwikkelden een celkern. Sommigen bladgroen. Sommige cellen gingen in groepjes aan elkaar geplakt samenwerken. Ongeveer 800 miljoen jaar geleden begonnen de eerste cellen met differentiatie in taakverdeling. Niet iedere cel moest nog alles kunnen, maar iedere cel in een groep had zijn eigen taak. Zo ontstonden de meercelligen.
Die meercelligen zijn geëvolueert tot de verscheidenheid aan soorten die we nu op aarde zien. Het meerendeel van de verscheidenheid aan levensvormen moeten we echter nog ontdekken. De ééncelligen hebben ruim 2 miljard jaar voorsprong qua evolutie en hebben een veel grotere verscheidenheid dan de meercelligen. Iedere druppel zeewater bevat honderduizend verschillende onbekende levensvormen. Iedere lepel grond hetzelfde aantal.
Lees ook de hoofdstukken definitie van leven en evolutie