Stappen die nodig zijn voor abiogenese

Lange tijd werd spontane generatie bijna vanzelfsprekend geacht. Een reeks van onderzoekers bewees stap voor stap dat het niet kan - zelfs niet bij bacteriën, ook al zijn alle benodigde stoffen aanwezig. Toch gaan veel wetenschappers er van uit dat abiogenese (een ander woord voor spontane generatie) wel heeft plaatsgevonden, maar dan onder andere omstandighededen. Tot nu toe is er nog geen goed mechanisme gevonden om spontaan tot een zelf-replicerende cel te komen. Bijna alle onderzoeken op dit terrein gaan vooralsnog over het ontstaan van simpele, organische moleculen, maar dat is alleen maar de eerste stap. We zetten zeven stappen op een rijtje:

1. Stap 1: het ontstaan van aminozuren en bouwstenen van het DNA - als ze spontaan ontstaan, zijn daar links- en rechtsdraaiende varianten van (zie hiernaast onder de links).
2. Stap 2: het organiseren van monomeren (bouwstenen) in polymeren (eiwitten en DNA). Probleem: ongerichte processen breken de meeste verbindingen weer af en er ontstaan allerlei ongewenste verbindingen (afbraak en chaos vormen nu eenmaal de normale gang van zaken in de natuur - tenzij er gerichte opbouw kan zijn en daar is informatie voor nodig). Voor een tweede probleem zie kader.
3. Stap 3: Na de polymerisatie worden eiwitten vaak gericht gevouwen (soms via speciale vouw-doosjes - zie link 3) en voorzien van suikerstaarten en verbonden met andere moleculen.
4. Stap 4: het rangschikken van eiwitten en DNA in complexere structuren met een membraan eromheen (de proto-cel). Probleem: we weten niet goed hoe dit zonder gerichte inzet van energie en zonder informatie-code zou moeten verlopen.
5. Stap 5: enzymen moeten zorgen dat allerlei processen in de cel goed verlopen (katalyse), wat ook nodig is bij stap 7. Dat RNA voor zelfkatalyse kan worden gebruikt lijkt minder waarschijnlijk: RNA is naar zijn aard instabiel.
6. Stap 6: gerichte uitwisseling van moleculen met de buitenwereld - hier zijn portier-eiwitten voor nodig (zie link 2).
7. Stap 7: zelf-replicatie, waar een informatiecode voor nodig is. Zonder deze stap is er geen vervolg en ook geen aangrijpingspunt voor natuurlijke selectie.

Op dit moment zijn er voor de meeste stappen geen goed werkende mechanismen bekend. Enkele decennia terug stelde een wetenschapper dat er een speciale kracht werkzaam moest zijn die hij 'syntropie' noemde. Deze werkt tegen de algemeen bekende neiging van de materie tot uiteenvallen en chaos, maar er is geen enkel bewijs voor - dat lijkt meer op wishful thinking dan op echte wetenschap.

Een minimumcel beschikt over een minimum aantal stappen om te kunnen functioneren

Links:

1. Wikipedia over abiogenese (een overzicht)
   
2. Een animatie op Bioplek over hoe de celmembraan werkt
3. Een artikel over eiwitvouwers laat zien hoe complex de cel werkt
4. Lees over de scheikundige onmogelijkheden bij het spontaan onstaan van leven
5. Lees over 'Suiker en het ontstaan van leven' - zie ook het kader hieronder
6. Kijk ook naar de video's op de pagina over de Cel
7. In het Engels: All about Spontaneous Generation
   
8. Ook in in het Engels artikelen over origin of life
   
9. Dr. James Tour over 'Abiogenesis' (de playlist): dit is in het Engels!

Eenvoudige stereo-isomerie

Moet God de gaten in onze kennis vullen?

Sommige mensen zullen zeggen dat meer onderzoek tot meer begrip leidt en dat we daardoor minder en minder God nodig hebben om de gaten van onze kennis te vullen. Maar bij dit onderwerp lijkt dat toch anders te werken. In vroeger tijden leek het makkelijk om in spontane generatie te geloven, maar Redi en Pasteur hebben bewezen dat dit idee onjuist is. Meer onderzoek heeft tot de conclusie geleid dat we steeds minder begrijpen hoe zulk gecompliceerde cellen door toeval ontstaan, door natuurlijke en ongeleide processen, uit anorganische stoffen.