Aleksandr Oparin
 

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Alexander Oparin

Alexander Iwanowitsch Oparin (russisch Александр Иванович Опарин, wiss. Transliteration Aleksandr Ivanovič Oparin; * 18. Februarjul./ 2. März 1894greg. in Uglitsch; † 21. April 1980 in Moskau) war ein sowjetischer Biochemiker. Seine Arbeitsschwerpunkte lagen in der Untersuchung enzymatischer Prozesse mit einer Ausrichtung auf Lebensmittelproduktion und in der Suche nach den Mechanismen der chemischen Evolution. [1] Er bekam zahlreiche Auszeichnungen der UdSSR.

Inhaltsverzeichnis

Leben

Schule und Studium

Er besuchte bis 1912 das Zweite Moskauer Gymnasium und interessierte sich für Darwinismus, Botanik, sammelte Pflanzen in einem Herbarium und stellte einfache Versuche mit Pflanzen an. Er hörte Vorlesungen beim Pflanzenphysiologen Kliment Arkadjewitsch Timirjasew (1843-1920).

Von 1912 bis 1917 studierte er an der Moskauer Universität. 1915 nahm er eine Arbeit als Chemiker des Pharmaziewerkes der Allunionsvereinigung der Städte auf. Nach dem Studium arbeite er an Timirjasews Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie und strebte eine universitäre Laufbahn an.

1922 folgte ein Gastaufendhalt beim Heidelberger Physiologen Albrecht Kossel, 1924 reiste er mit dem Ziel weiteren wissenschaftlichen Austausches nach Österreich und Italien.

Beitrag zur Theorie der chemischen Evolution

Eine der am Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts offenen Fragestellungen der Evolutionstheorie und ihrer Randgebiete war die Frage nach dem Übergang von der chemischen Verbindungen zu belebten Systemen. Oparin erarbeitete von 1922 bis zu seinem Tod an Coazervaten [2] ein Modell für die Bildung präbiotischer Strukturen (Zellvorläufer) in der chemischen Evolution.

Oparin vertrat 4 Thesen:

1. Es gibt keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen lebenden Organismen und unbelebter Materie. Die komplexe Kombination von Erscheinungen und Eigenschaften des Lebens ist erst im Laufe der Evolution entstanden.

2. In Einbeziehung der Entdeckung von Methan in den Atmosphären von Jupiter und anderen Riesenplaneten, könnte die junge Erde eine sehr reduktionsfreudige Atmosphäre aus Methan, Ammoniak, Wasserstoff und Wasserdampf besessen haben. Diese könnten die Grundlagen für die Entwicklung des Lebens gewesen sein.

3. Anfangs existierte eine Lösung einfacher organischer Substanzen, deren Verhalten von den Eigenschaften ihrer Atome und dem Arrangement dieser Atome in der Molekülstruktur bestimmt wurde. Aber allmählich entstanden neue Eigenschaften, als Resultat der wachsenden Größe und Komplexität dieser Moleküle, und eine neue Ordnung kolloider Stoffe entstand neben den einfachen organischen Stoffen. Diese neuen Eigenschaften wurden geprägt von der räumlichen Anordnung und den wechselseitigen Beziehungen zwischen den Molekülen.

4. Mit diesem Prozess bildete sich ein biologische Ordnung heraus. Konkurrenz, Existenzkampf und, nicht zuletzt, die natürliche Auslese prägten die Organisation chemischer Stoffe, die charakteristisch für alles Lebendige.

Coazervate als Zellvorläufer [3]

Coazervaten (von lateinisch coacervatio: Aufhäufung) sind kleine abgegrenzte Räume, die in Versuchen durch Selbstorganisation entstehen können, können Eigenschaften des Stoffwechsels von Lebewesen besitzen.

Gibt man zu kolloidalen Lösungen von Biomakromolekülen Salz hinzu, bilden sich kleine Tröpfchen mit einem Durchmesser zwischen 1 und 500 µm, die die Polymere in hoher Konzentration enthalten. Er untersuchte Gemische aus Eiweißen (Histon und Albumin), Eiweißen und Kohlenhydraten (Histon und Gummi arabicum) und Eiweißen und Polynukleotiden (Histon oder Clupein und DNA oder RNA).

Enthalten Tröpfchen aus Histon und Gummi arabicum das Enzym Phosphorylase, so können diese Tröpfchen Glucose-1-phosphat aus der Umgebung aufnehmen, zu Stärke umwandeln und speichern. Das freigesetzte Phosphat diffundiert nach außen. Das Tröpfchen wird durch die Zunahme an Stärke größer, bis es in kleinere Tröpfchen zerfällt, die wieder Phosphorylase enthalten können, allerdings weniger als das Ausgangströpfchen. Damit verlangsamt sich auch der Stoffwechsel. Hier wird deutlich, dass zu einem Erhalt der Eigenschaften einer Zelle die Regeneration der Enzymausstattung nach erfolgter Teilung notwendig ist.

Wird auch das Stärke abbauende Enzym Amylase hinzugegeben, ergeben sich Koazervate mit einem zweistufigen Stoffwechsel: 1. Aufnahme von Glucose-1-phosphat → Aufbau von Stärke. 2. Abgabe von Phosphat → Spaltung der Stärke und Abgabe von Maltose.

Da als Bausteine der Koazervate von Oparin Substanzen genutzt wurden, die dem Repertoire der heute lebenden Organismen entstammen sind sie nicht als Vorläufer von Zellen zu sehen, sondern als Analogie-Modelle für die Entstehung von Vorläufer-Zellen.

Ein ähnliches Konzepte finden sich bei Sidney Fox mit den Mikrosphären.

Bedeutung für den Dialektischer Materialismus

Im Rahmen des Dialektischer Materialismus hebt Oparin den Streit zwischen Mechanisten und Vitalisten über die Deutung des Lebendigen auf: "Das Leben ist seiner Natur nach materiell, andererseits jedoch keine integrierte Eigenschaft der Materie überhaupt ... den Organismen sind besondere , spezifische biologische Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten eigentümlich, die sich nicht nur mit den in der anorganischen Natur herrschenden Gesetze erklären lassen." [4]

Veröffentlichungen

Neben den eigenständigen Werken gehörte Oparin zu den Redaktionsmitgliedern zahlreicher auch internationaler Fachzeitschriften.

Russische Ausgaben

  • Произхождение жизни. М. Московский рабочий, 1924; Entstehung des Lebens. M. Moskowski rabotschi, 1924
  • Возникновение жизни на Земле. М. Изд-во АН СССР, 1957; Entstehung des Lebens auf der Erde. M. Verlag der AdW der UdSSR 1936
  • Жизнь, ее природа, происхождение и развитие. Ин-т биохимии. М.: АН СССР, 1968; Das Leben, seine Natur, sein Ursprung und seine Entwicklung. Moskau, AdW der UdSSR, 1968
  • Возникновение жизни на Земле. 3.е издание, полностю переработанное, М. Изд-во АН СССР, 1957; Entstehung des Lebens auf der Erde. 3. Auflage, vollständig überarbeitet, M. Verlag der AdW der UdSSR, 1957
  • Материя – жизнь - интеллект. М. Наука 1977; Materie - Leben - Intellekt. M. Nauka, 1977
  • Проблема происхождения жизни в свете достижений современного естествознания, в книге: Философские проблемы современного естествознания. М. 1959; Probleme der Entstehung des Lebens im Lichte der Errungenschaften der modernen Naturwissenschaften, im Buch Probleme der modernen Naturwissenschaften. Moskau , 1959
  • Возникновение жизни на Земле. In: Труды Международного симпозиума. 10 – 24 августа 1957 г. М. Изд-во АН СССР, 1959; Entstehung des Lebens auf der Erde. Die Arbeiten des Internationalen Symposiums 10.–24. August 1957, M. Verlag der AdW der UdSSR, 1959
  • Произхождение предбиолонических систем. Перевод с англ. / Пол ред. А.И. Опарина. М. Мир, 1966; Die Entstehung präbiologischer Systeme. Übersetzung aus dem Englischen / Unter der Redaktion von Oparin, M. Mir, 1966
  • Пути начального формирования обмена веществ и искусственное моделирование этого формирования в коацерватных каплях. In:: В книге: Происхождение предбиологичеких систем. М., 1966; Wege der ursächlichen Formierung des Stoffwechsels und die künstliche Modellierung dieser Formierung in Koazervattropfen. In: Die Entstehung vorbiologischer Systeme. Moskau , 1966

Deutsche Ausgaben

  • Die Entstehung des Lebens auf der Erde. Berlin 1949
  • Das Leben. Seine Natur, Herkunft und Entwicklung. Jena 1963

Weblinks

Einzelnachweise

  1. chemische Evolution: weiterer Artikel. Lebensmittel englische Wikipedia und weiterer Artikel
  2. Schreibweise nach Eike Libbert Allgemeine Biologie
  3. Abschnitt nach: http://de.wikipedia.org/wiki/Chemische_Evolution#Koazervate
  4. nach: Eike Libbert Allgemeine Biologie 1982 S. 56

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