Alexander Oparin leert niet alleen over het leven. Hij probeerde erachter te komen hoe het begon met niet-levende chemicaliën. De biochemicus, geboren in 1894 in Uglich, Rusland, werd een sleutelfiguur in het inzicht dat het leven voortkomt uit chemicaliën. Hij nam de evolutietheorie van Charles Darwin over en duwde deze achteruit. vóór de dieren. vóór planten. Van het mengen van eenvoudige organische en anorganische materialen tot de eerste complexe verbindingen. En eindelijk verschijnen de eerste levende wezens.
Zijn verhaal begint met een beweging. Op negenjarige leeftijd verliet de familie Oparin het dorp en vertrok naar Moskou. Thuis is er geen middelbare school. Gewoon een noodzaak. Hij studeerde plantenfysiologie aan de Staatsuniversiteit van Moskou. Hij werd beïnvloed door K.A. Timirjazev was een Russische botanicus die Darwin echt kende. Deze indirecte lijn is terug te zien in de werken van Oparin. Een toepassing van de darwinistische logica op de scheikunde.
Het politieke klimaat is veranderd. Er komt een revolutie. EEN. Bakh, de botanicus die Oparin begeleidde, vluchtte uit Rusland, maar keerde later terug. Ondanks de onrust en armoede in het Sovjettijdperk hechtte de regering nog steeds waarde aan de wetenschap en richtte in 1935 een instituut op dat naar Bach vernoemd was. Oparin hielp bij de oprichting ervan. Hij leidde het tot aan zijn dood in 1980.
De heterotrofe hypothese en vroege resistentie
Lente 1922, bijeenkomst van de Russian Botanical Society. Oparin stond op en liet een bom vallen. Hij gelooft dat vroege organismen hun eigen voedsel niet maakten. Ze voeden zich met bestaande organische verbindingen. Dit is de heterotrofe theorie over de oorsprong van het leven.
Het is niet populair. Het werd bijna universeel afgewezen. Waarom? Dit komt omdat de algemene consensus is dat vroege organismen autotrofen waren. Net als planten. Ze synthetiseren alles vanaf nul. Oparin zei nee. De vroege aarde, zegt hij, was een ‘primitieve soep’ vol gemakkelijk verkrijgbare voedingsstoffen. Het eerste leven was een consument, geen producent.
Hij trok ook fundamentele fysieke aannames in twijfel. Men dacht dat het leven slechts een chaos van moleculen was. Oparin stelde een zeer gestructureerde en functionele organisatie voor. Hij wees erop dat levende wezens open systemen zijn. Absorbeert energie en materie. Ze zitten niet in een gesloten doos. Dit betekent dat de tweede wet van de thermodynamica, die strikt genomen alleen van toepassing is op gesloten systemen, kan worden vermeden. Slimme zet.
Test de effectiviteit van coacervaat en enzymen
Zijn ideeën sluimerden al jaren in de wildernis. Toen Louis Pasteur zijn beweringen deed, was de organische chemie nog niet voldoende gevorderd. Vitalisme, het idee dat het leven een speciale ‘sprankeling’ nodig heeft, heerst nog steeds. Maar Oparin bleef doorgaan.
Wat ontbrak er? Twee dingen. Eerst leggen we uit hoe grote, complexe moleculen specifieke vormen aannemen in plaats van willekeurige vormen. De tweede is hoe systemen zoals cellen zich feitelijk repliceren.
Uiteindelijk vonden ook andere laboratoria het antwoord. Ze ontdekten dat aminozuren op een geordende manier binden vanwege hun vorm en lading. Ze merkten op dat kleine waterdruppeltjes knoppen vormden die herhaaldelijk groeiden en uitkwamen. Dit komt overeen met de voorspelling van Oparin.
Hij testte zijn theorie met behulp van coacervaatdruppeltjes. Dit zijn microscopische eenheden gemaakt van gelatine en Arabische gom. Hij gebruikte ze als model voor vroege cellen. De resultaten spreken voor zich. Enzymen werken beter in deze kunstmatige grens dan in open water. Toont aan dat de cellen de noodzakelijke omgeving voor de stofwisseling bieden. Gezonde cellen zijn belangrijk.
Internationaal bereik en nalatenschap
Oparin doet meer dan alleen artikelen publiceren. Hij organiseerde. In 1957 was hij gastheer van de eerste internationale Origin of Life -conferentie in Moskou. Zestien landen namen als vertegenwoordigers deel. Het werd opnieuw gehouden in 1963. De derde werd in 1970 in Frankrijk gehouden.
Zijn gezaghebbende boek The Origin of Life on Earth (3e editie, 1957) werd een standaardtekst. Maar het gaat hem niet alleen om de afkomst. Hij studeerde tientallen jaren enzymologie en industriële biochemie. Zijn herdenkingsessay over de 70e verjaardag, “Problems of Evolution and Industrial Biochemistry”, laat zien hoe breed zijn interesses waren.
Hij werd onderscheiden met de Orde van Lenin. Held van de Socialistische Arbeid. Metchnikov gouden medaille. Er is een heleboel versieringen. Maar zijn echte erfenis is het raamwerk dat hij heeft gebouwd. Hij liet zien dat leven kan voortkomen uit chemie. Het is geen magie. Het is geen goddelijke vonk. Alleen maar moleculen, energie en tijd.
De A.N. Bakh Instituut is nog steeds zijn thuis. Onder zijn leiding blijven onderzoekers dezelfde vragen onderzoeken. Is het helemaal opgelost? Nee, de exacte route is onbekend. De sprong van scheikunde naar biologie blijft de moeilijkste kloof om te overbruggen. Maar Oparin gaf ons de kaart. Nu lopen we gewoon over de weg.
