دانشنامۀ آريانا

۱۳۸۷ بهمن ۱۲, شنبه

حیات چیست؟

نگاهی به منشاء و شرایط پیدایش حیات

منظور ما از حیات چیست؟ منشاء آن را چه می‌دانیم؟ و شرایط پیدایش و تداوم حیات چیست؟ آیا حیات خود به خود شكل می‌گیرد؟ اینها سئوالاتی است كه هنوز پاسخی كاملاً قطعی نیافته اند. در اینجا توضیحاتی كلی راجع به آنها می‌دهیم.

حیات چیست؟

چون تاكنون تنها با یك شكل حیات مواجه بوده ایم، دانشمندان در تعریف كلی حیات كه به اشكال دیگر هم قابل تعمیم باشد اختلاف نظر دارند. قطعاً می‌توانیم ویژگی‌های ظاهری موجودات زنده را وصف كنیم اما این كافی نیست. برای مثال نمی‌توان موجودات زنده را گونه ای تعریف كرد كه مواد غذایی می‌گیرند و مواد زاید را دفع می‌كنند، زیرا اغلب وسایل نقلیه هم همین كار را انجام می‌دهند. البته مفهوم حیات در مقاطع گوناگون توسط زیست شناسان و فلاسفه مورد بحث قرار گرفته است اما احتمالاً محبوب ترین تعریف همان است كه «جرالد لوئیس» از موسسه پژوهشی «اسكریپس» ده سال پیش بیان كرد. او حیات «نظام شیمیایی خودكفا توصیف كرده كه قادر است از طریق انتخاب طبیعی (همسانی با طبیعت) تكامل یابد. البته همان طوری كه گفته شد این تعریف فعلاً جوابگوی همان شكل حیاتی است كه سال‌ها است در زمین می‌شناسیم و به نظر زیست شناسان از یك نیای مشترك با بنیادهای پروتئینی و كربنی به وجود آمده است. بنابراین برای هر نوع مقایسه ای به شكل دوم و بیگانه حیات نیاز داریم. ولی برای تنها حیات شناخته شده هم می‌توان ویژگی‌های كلی دیگری را مثال زد. مانند این كه همتاسازی (تولید مثل) می‌كنند، سوخت و ساز شیمیایی دارند و رشد می‌كنند، ارتباط درونی اجزای بدن از طریق علائم الكترونیكی یا تولید تركیبات شیمیایی (مثل هورمون‌ها) انجام می‌گیرد. البته باید توجه كرد كه هیچ كدام از این ویژگی‌ها به تنهایی مشخصه حیات نیستند بلكه اجتماع همزمان آنها در یك موجود ویژگی حیات را ایجاد می‌كنند. نكته قابل توجه این است كه در دهه‌های اخیر دانشمندان تلاش زیادی كردند تا بتوانند از تركیبات و مولكول‌های اولیه، شكل دیگری از حیات ایجاد كنند و حتی در این زمینه هم تا حدی موفق بودند. آنها توانستند در محیط‌های آزمایشگاهی برخی از الگوهای حیات را ایجاد كنند كه برای ما بیگانه است. مثلاً «استین راسموسن» در آزمایشگاه ملی «لس آلاموس» در نیومكزیكو شكلی از حیات به وجود آورده كه از قطره‌های چربی حاصل شده است. در صورت موفقیت این تلاش‌ها الگوی دیگری از حیات هم در اختیار خواهیم داشت و آنگاه می‌توانیم عمومیت تعریف خود را از حیات طبق آن بسنجیم و به طور كلی برداشت خودمان از حیات را تصحیح كنیم.

حیات چگونه شكل می‌گیرد

ما اینك واحدهای شیمیایی بنیادی را كه سازنده حیات هستند می‌شناسیم اما این كه از كجا آمده اند و حیات از چه زمانی و چگونه آغاز شده است هنوز قطعی نیست. در حال حاضر ما می‌توانیم شرایطی مشابه شرایط اوایل عمر زمین را در آزمایشگاه ایجاد كنیم. شرایطی كه طی آن تركیبات اولیه بعد از انفجار بزرگ از مولكول‌های ساده به تركیب پیچیده و عالی تر سوق داده شده است كه البته این نكته با توجه به شرایط مساعد زمین در كمربند حیات و جوی مناسب و منبع انرژی كافی و وجود آب مایع به نظر غیرقابل اجتناب می‌آید. شرایط اولیه زمین با شرایط كنونی تفاوت داشته است. در اتمسفر اولیه به جای اكسیژن و ازت، مخلوطی از هیدروژن، آمونیاك، متان، بخار آب و گازكربنیك وجود داشته كه مناسب تشكیل مولكول‌های مركب هستند. نكته قابل توجه این است كه دانشمندان با شبیه سازی شرایط ابتدایی زمین در آزمایشگاه و افزودن حرارت و قوس الكتریكی (همان نقشی كه آذرخش ایفا می‌كرد) توانسته اند ماده ای حاوی اسیدهای آمینه را ایجاد كنند. این اولین پل بین ماده و حیات بود. در حقیقت در نتیجه تاثیر پرتوهای ماورای بنفش خورشید و آذرخش‌های شدید، مواد مذكور در جو به تركیبات مركب جدید تغییر شكل یافتند و با تغییر شكل آنها در اتمسفر، به صورت باران (باران‌های آلی) بر زمین فرو افتادند. دلیل اصلی وجود گسترده كربن، هیدروژن و اكسیژن در بافت موجودات زنده هم همین منشاء آلی است. با فروریختن باران‌های آلی شامل مولكول‌های پیچیده اسید آمینه در اقیانوس‌ها _ شرایطی كه قادریم مشابهش را در آزمایشگاه تولید كنیم- نخستین اقیانوس‌های زمین در واقع به نوعی «سوپ اولیه» تبدیل شدند كه حیات ابتدایی (مشتق از اسیدهای آمینه) را در خود جای داده بودند. فرم‌های مشتق از این اسیدهای آمینه بعدها نیمی‌از پایه توارث (DNA)را تشكیل دادند. گرچه باید متذكر شد كه اتمسفر زمین پس از ایجاد این پیش زمینه، خود در حفظ حیات ابتدایی در برابر پرتوهای مرگبار فرابنفش خورشید و گرما نقش عمده ای داشت و از آن به خوبی نگهداری كرد. موارد مذكور همان واحدهای شیمیایی بنیادی هستند كه اكنون آنها را به عنوان پایه گذاران حیات ابتدایی می‌شناسیم. ولی علاوه بر توضیحاتی كه راجع به چگونگی پیدایش آنها داده شد، هنوز هم قطعیت كاملی وجود ندارد زیرا برخی دانشمندان عقیده دارند این بنیادها و از جمله اسیدهای آمینه، مسافر سیارك‌ها و شهاب‌هایی بوده اند كه پس از دوام در سفرهای میان سیاره ای در ابتدای عمر زمین در برخورد با آن گسترش و تحول یافته اند.پس تا اینجا بنیادهای ابتدایی حیات را شناختیم، با این كه به طور قطعی نمی‌دانیم منشاء این بنیادها كجا است یا چیست؟ اما چگونه پروتئین‌ها و مولكول‌های DNA و مراحل پیشرفته تر از این مولكول‌های ساده مشتق شده اند یا به عبارتی این مولكول‌های اسید آمینه ساده چگونه پیش زمینه حیات شدند؟ برای این كار اسیدهای آمینه و دیگر بنیادها باید به قدری متمركز شوند كه بتوانند با هم برخورد كنند و واكنش دهند و در نتیجه مولكول‌های پروتئین و ساختار ابتدایی DNA را تولید كنند. در صورتی كه در حالت عادی احتمال نزدیك شدن و متمركز شدن آنها كم است. پژوهشگران گمان می‌كنند كه سطوح برخی كانی‌ها كه از لحاظ شیمیایی «چسبنده» است باعث نزدیك شدن مولكول‌ها شده است. در حقیقت در سواحل كم عمق كانی‌هایی مانند خاك رس و كوارتز وجود داشت كه طبیعتی چسبنده دارند. در خاك رس مولكول‌هایی به دام می‌افتند و با تشكیل زنجیرهای دراز به یكدیگر متصل می‌شوند و در نهایت زنجیره‌های كوچك ابتدایی DNA را تشكیل می‌دهند. از این پس است كه با تشكیل مراحل ابتدایی و سپس نهایی DNA و وجود شرایط مساعد گسترش آن حیات به طور گسترده ای وسعت می‌یابد. آخرین نكته ای كه باید اشاره كنیم زمان آغاز حیات است. در صورت كشف قطعی زمان گسترش و پیدایش حیات می‌توانیم به برخی پرسش‌ها پاسخ دقیق بدهیم. برخی پژوهشگران گمان می‌كنند نشانه‌های حیات در سنگ‌هایی كه ۸/۳ میلیارد سال عمر دارند وجود دارد. شایان ذكر است عمر زمین ۵/۴ میلیارد سال برآورد شده كه از ۴ میلیارد سال پیش قابل سكونت شده است. یعنی فقط ۲/۰ میلیارد سال پس از قابل زیست شدن زمین. برخی دیگر هم عقیده دارند نشانه‌های حیات تا ۷/۲ میلیارد سال پیش ظهور نكرده است. با این حساب زمان قطعی پیدایش حیات هم بر ما مشخص نیست. در نهایت برای جمع بندی كلی مطالب باید گفت، اكنون ما بنیادهای شیمیایی حیات را می‌شناسیم و به نظریه‌های جامعی _ بین دانشمندان _ راجع به منشاء پیدایش بنیادها و چگونگی پیشرفت آنها به مولكول‌های پیچیده DNA دست یافته ایم و می‌توانیم نسبتاً زمان دقیق پیدایش این حیات ابتدایی را تخمین بزنیم. به طور كلی ایده ای جامع درباره حیات و چگونگی پیدایش و پیشرفت آن یافته ایم، هر چند باید ذكر كرد اطلاعات ما فعلاً درباره تنها شكل حیاتی است كه در زمین رخ داده و آن را می‌شناسیم و ذكر این نكته هم ضروری است كه بدون وجود زمینه‌های مساعدی چون جو محافظ زمین و وجود آب مایع و منبع انرژی چون خورشید نباید انتظار چنین حیاتی و چنین تحولی شگفت را بر روی زمین داشته باشیم.

منبع: روزنامه شرق

پرسش از منشاء حيات و هستی و پاسخ به آن در اديان گوناگون و به ويژه در اسلام مطرح شده و قرآن در بسياری از آيات به اين مساله پاسخ گفته است. از نظر اسلام، حيات، منشايی الهی دارد، بی آنکه سلسله علت‌های طبيعی و مادی آن نفی شود و از ديگر سو، حيات دارای مراتبی است که اين مراتب در نهايت رو به سوی کمال دارند. از اين رو، معارف اسلامی ‌بر وجوه فردی و گونه‌های حيات جهان تاکيد دارد و جدا شده يک گونه از گونه ديگر را برخلاف حکمت الهی می‌داند. اما در اين ميان انسان نيز تمام مراتب حيات از حيات نباتی تا حيوانی و نيز الهی را در خود پوشيده دارد و در نهايت کمال وی در قرب الهی است.

با اين حال نظريه تکاملی داروين (داروينيسم) که يکی از پايه‌های مدرنيته است، نظری برخلاف دين اسلام دارد. اين نظريه با دريافتی ماده گرايانه بر پيدايی موجودات از يکديگر تاکيد دارد و در واقع آفرينش دفعی خداوند را که پيش از خلقت در خرد الهی متمثل بود، نفی می‌کند. گرچه امروزه نظريه تکاملی داروين تغييرات زيادی کرده، اما هنوز درک مادی گرايانه آن به عنوان يکی از شالوده‌های مدرنيته عمل می‌کند.[*][منشاء پيدايش ميكرو ارگانيسمها][حیات در کرات دیگر][خلقت انسان و موجودات در قرآن][پیدایش حیات][منشأ حیات][حيات از كجا آغاز گرديد؟]

تاریخ پیدایش حيات