Je leest:

Hoe is de eerste cel ontstaan?

Hoe is de eerste cel ontstaan?

Auteur: | 5 januari 2016

Zelf leven van de grond af opbouwen. Uit niks meer dan losse moleculen. Scheikundigen proberen het, maar dat is nog niet makkelijk. In een reeks spoedcursussen praat Kennislink je snel bij over hoe je van een knutseldoos met moleculen tot iets kan komen wat op leven lijkt. Deze week: hoe zou de eerste cel ontstaan kunnen zijn?

Na deze cursus begrijp je:

  • Dat slechts één cel de voorloper is van al het leven op aarde
  • Welke moleculen er op de jonge aarde rondzwierven toen die cel ontstond
  • Dat zelfassemblage belangrijk was om moleculen te groeperen
  • Dat de eerste cel waarschijnlijk heel simpel was

De aarde van tegenwoordig zit vol met leven. Kijk maar om je heen. Er zitten levende wezens in de lucht, in het water en op het land. Sommige beestjes bestaan uit een enkele cel, andere uit wel honderd biljoen cellen.

Tiktaalik wikimedia
Soorten ontstaan uit elkaar, zo zijn landdieren geëvolueerd uit vissen.
Wikimedia Commons

Waar komen al de verschillende soorten op aarde vandaan? We weten dat nieuwe soorten kunnen ontstaan uit andere, zoals de moderne mens is ontstaan uit mensapen die lang gelden de aarde bewandelden, die weer kleine zoogdieren als voorouders hadden. Viervoeters die op land leven zijn oorspronkelijk ontstaan uit vissen die pootjes kregen en de zee uit kropen.

We weten ook dat er niet altijd levende wezens op aarde geweest zijn. Toen ons zonnestelsel ontstond en daarmee onze aarde, toen leefde er nog niets. Het eerste bewijs voor leven op aarde komt van 3,5 miljard jaar oude fossielen van oeroude bacteriën. Wetenschappers denken daarom dat het eerste leven een cel was. Die cel zou bijna 4 miljard jaar geleden voor het eerst in onze oceaan hebben gezwommen. Darwin was de eerste die aannam dat alle organismen op aarde afstammen van deze eerste levensvorm.

Oersoep

Maar waar komt die eerste cel dan weer vandaan? Die moet ontstaan zijn uit dode materie. De aarde lijkt destijds een gunstige plek te zijn geweest voor het leven om te ontstaan. Er waren allerlei elementen aanwezig zoals waterstof, zuurstof, koolstof, fosfor, stikstof, zwavel en calcium. Die elementen kunnen complexere moleculen vormen die de basis zijn voor het leven. Bovendien waren er grote zeeën waarin deze elementen door elkaar heen zweefden. In deze oersoep was er genoeg kans op chemische reacties waarbij vanzelf moleculen ontstaan die de basis vormen van leven.

53729
We denken dat de eerste cel in ontstaan in een oersoep van moleculen.

Zelfassemblage

Hoe het precies ging zullen we nooit weten. Maar wetenschappers denken dat zelfassemblage een belangrijke rol speelde bij het groeperen van oersoepmoleculen. Waarschijnlijk klonterden een paar losse moleculen uit de waterige oersoep samen. Het klompje moleculen kreeg daardoor een duidelijke functie. Losse moleculen kunnen niet zoveel.

Moleculen bij elkaar kunnen soms opeens speciaal gedrag vertonen. Een mooi voorbeeld is het celmembraan. Dit vliesje om de cel ontstaat doordat losse moleculen met staartjes in water in elkaar schuiven tot een dicht opeengepakte barrière. En voila: zo maken de losse moleculen vanzelf een handig celonderdeel. Via zelfassemblage kon het gebeuren dat hoopjes levenloze materie zich onderling combineerden en daarna stapsgewijs evolueerde tot iets dat leefde.

Simpele cel

De eerste cel die het levenslicht zag leek trouwens niet op een van jouw eigen cellen. Het dingetje moet veel simpeler zijn geweest. Waarschijnlijk was het een klein blaasje omgeven door een vliesje met binnenin wat eiwit en korte strengen met erfelijk materiaal.

Er moest iets van een erfelijkheidsmolecuul zijn, waarop de cel een blauwdruk van zijn bouw kon opslaan. Met die blauwdruk konden moleculen binnenin de cel dan een nieuwe cel bouwen. Pas toen dat eerste blaasje zich ging voortplanten werd het echt leven.

1/8

Spoedcursussen

Volg hier de cursus van molecuul tot leven in tekst en film. Gemaakt voor de pagina Leven bouwen met moleculen op Kennislink.nl. Met dank aan het Research Center for Functional Molecular Systems

Pixabay, Darwin Laganzon via CC0
1/8

Spoedcursus: Wat zijn moleculen?

Al het leven om ons heen bestaat uit moleculen. Weet jij wat een molecuul ís en doet? Volg hier de cursus: In tekst In film In infografic

1/8

Spoedcursus: Wat is zelfassemblage?

In de natuur klonteren moleculen spontaan samen, bijvoorbeeld om onderdelen van cellen te bouwen. Weet jij hoe en waarom moleculen dat doen? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Wat is katalyse?

Hulpstoffen genaamd katalysatoren zitten overal om je heen. De bekendste is misschien wel de autokatalysator. De natuur maakt ook gebruik van katalyse. Weet jij hoe? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Wat is een levende cel?

Alle levende wezens op aarde hebben gemeen dat ze zijn opgebouwd uit dezelfde bouwblokken: cellen. Weet jij uit welke onderdelen een cel bestaat? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Hoe is de eerste cel ontstaan?

De eerste cel zou bijna 4 miljard jaar geleden voor het eerst in onze oceaan hebben gezwommen. Weet jij hoe dat allereerste leven ontstaan kan zijn? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Hoe bouwen we zelf een levende cel?

Wetenschappers proberen zelf een cel te bouwen. Ze kennen alle benodigde moleculen. Weet jij wat er komt kijken bij het maken van een levende cel? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Credits spoedcursussen

Deze cursus is gemaakt voor de pagina Leven bouwen met moleculen op Kennislink.nl Met dank aan het Research Center for Functional Molecular Systems Tekst Mariska van Sprundel en Sanne Deurloo Film Opzet en script: Mariska van Sprundel, Bruno van Wayenburg en Sanne Deurloo Animatie en geluid: Bruno van Wayenburg Stem: Ans Hekkenberg Infografic Bruno van Wayenburg

Dit is de vijfde spoedcursus in de reeks ‘Van molecuul tot leven’. Eerder verscheen deel vier: ‘Wat is een levende cel?’. Lees en bekijk volgende week deel zes: ‘Hoe bouwen we zelf een levende cel?’

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 januari 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.