فهرست مندرجاتحیات
نحوه پیدایش حیات در کره زمین
[قبل] [بعد]
حدود چهار میلیارد سال پیش سطح زمین پوشیده از مواد مذاب بود و امكان تشكیل حیات بر روی كره زمین وجود نداشت . پس از مدتی سطح سیاره زمین سرد شد و پوست‌های سنگی آن‌را فرا گرفت .بخار آب موجود در اتمسفر متراكم شد و با بارش باران اقیانوس‌های وسیعی بر روی كره زمین به‌وجود آمد و بسیاری از زیست‌شناسان اعتقاد دارند كه حیات اولین‌بار در این اقیانوس‌های حاصل از باران به‌وجود آمده است و به عقیده آنان تكامل جانداران صدها میلیون سال طول كشیده است و شواهد حاكی از این است كه زمین مدت‌ها قبل از پیدایش حیات وجود داشته است كه این شواهد را اندازه‌گیری سن زمین نشان میدهد.
مواد شیمیایی و پایه‌ای حیات چگونه تشكیل شدند؟
نظریه‌های علمی بیانگر این مطلب است كه در نخستین مراحل پیدایش حیات ملكول‌های غیر زنده در طی واكنش‌هایی شیمیایی با هم تعداد زیادی ملكول‌های آلی ساده را تشكیل دادند و این ملكول‌های ساده با استفاده از انرژی‌های محرك (از قبیل انرژی خورشید، گرمای حاصل از فعالیت‌های آتشفشانی و رعد و برق) ملكول‌های پیچیده‌تری را به‌وجود آوردند.این ملكول‌های پیچیده واحدهای سازنده اولین سلول‌ها را تشكیل دادند و این فرضیه كه بسیاری از واحدهای آلی سازنده حیات نخستین‌بار از ملكول‌های غیر زنده تشكیل شده‌اند بارها مورد آزمایش قرار گرفت و از لحاظ علمی تأیید شد. درباره چگونگی تشكیل حیات چندین نظریه وجود دارد كه تعدادی از آنان را برای شما معرفی می‌كنیم.
● مدل سوپ بنیادین: در دهه ۱۹۲۰ دانشمندان اظهار داشتند كه در اقیانوس‌های اولیه زمین یك‌باره مقدار زیادی مواد آلی پدید آمدند و این نظریه به مدل سوپ بنیادین مشهور است .تصور دانشمندان بر این است كه در آن هنگام اقیانوس‌های زمین مملو از ملكول‌های آلی مختلف بودند.این دانشمندان فرض كرده بودند كه این ملكول‌ها در اثر انرژی حاصل از تابش خورشید د انفجارهای آتشفشانی و رعد و برق پدید آمده بودند. پس از آن گروهی از دانشمندان اعلام كردند كه در جو اولیه زمین اكسیژن وجود نداشته است و در عوض غنی از نیتروژن،هیدروژن و گازهای دارای هیدروژن مانند بخار آب و آمونیاك و متان بوده است .در آن زمان انرژی خورشید یا انرژی الكتریكی حاصل از رعد و برق این ملكول‌ها را به سطوح انرژی بالاتر (ملكول‌های برانگیخته) انتفال داده‌اند.
استانلی میلر در نیمه‌های قرن بیستم مدل سوپ بنیادین را آزمایش كرد. وی گازهای متان و بخار آب، آمونیاك و هیدروژن را درون دستگاهی قرار داد و منظور شبیه‌سازی رعد و برق از یك جرقه الكتریكی استفاده كرد، بعد از چند روز وی در آن دستگاه تركیبات متعددی پیدا كرد كه این تركیبات شامل برخی از عناصر تشكیل دهنده‌ی حیات از جمله آمینو اسیدها، اسیدهای چرب و كربوهیدرات‌ها بودند. این نتایج نشان میدهد كه برخی از مواد شیمیایی پایه‌ای حیات در شرایطی مشابه شرایط آزمایشگاهی میلر پدید آمدند.
دلیل مردود بودن آزمایشات میلر را از نظر سایر دانشمندان:
تحقیقاتی درباره مدل سوپ بنیادین:
اکتشافات جدیدی که بعد از نظریه سوپ بنیادین به‌دست آمد باعث ارزیابی مجدد مدل سوپ بنیادین شد . در زمان آزمایش میلر زیست‌شناسان تصور می‌کردند که پیدایش حیات در حدود یک میلیارد سال پیش روی داده است . اما اندازه‌گیری سن زمین و کشف سنگواره‌هایی که ۵،۳ میلیارد سال سن داشتند نشان داد که حیات در واقع بسیار پیشتر از آن تشکیل شده است .ما اکنون می‌دانیم که مخلوطی از گازهای مورد استفاده در آزمایش میلر هنگام پیدایش حیات وجود نداشته است.
در آن زمان زمین فاقد لایه حفاظتی اوزون بوده است و پرتوهای ماورای بنفش بدون اوزون همه آمونیاک‌ها و متان‌های موجود در اتمسفر را از بین می‌برند. از سوی دیگر در صورتی که گازهای آمونیاک و متان در آزمایش میلر وجود نداشته باشند .بعد از مردود شناختن نظریه میلر دانشمندان مدلی دیگر به‌نام مدل حباب را پیشنهاد کردند.
● مدل حباب: چندی بعد دانشمندان اعلام کردند که فرآیندهای کلیدی که مواد شیمیایی مورد نیاز برای حیات را به‌وجود آوردند درون حباب‌های سطح اقیانوس‌ها انجام شده است.
این مدل شامل پنج مرحله اصلی است، مونیاک، متان و دیگر گازهای حاصل از انفجارهای آتشفشانی زیر دریایی در حباب‌های زیر دریا محبوس می‌شدند. متان و آمونیاک‌های مورد نیاز برای تشکیل آمینو اسیدها درون حباب‌ها در مقابل صدمات حاصل از اشعه ماورای بنفش محفوظ می‌ماندند.
حباب‌ها به سطح اقیانوس‌ها می‌آمدند و و پس از ترکیدن د ملکول‌های آلی ساده آزاد می‌کردند. ملکول‌های آلی ساده ضمن انتقال توسط باد و حرکت به سمت بالا در معرض اشعه ماورای بنفش نور خورشید و رعد و برق قرار می‌گرفته‌اند و در نتیجه نیروی لازم برای واکنش‌های بعدی برای‌شان فراهم میشد.باران بسیاری از این ملکول‌های آلی را که به تازگی تشکیل شده بودند به درون اقیانوس می‌برد و چرخه دیگری را شروع می‌کردند.
[↑] حيات چگونه آغاز شد؟
در سال۱۹۵۳ يک مجموعه از آزمايش‌ها نشان داد که برخى از سنگ‌هاى زيربناى حيات نظير اسيدهاى آمينه می‌‌توانند به نحو خود بخود در شرايطى مشابه شرايطى که تصور میشد در جو زمين در دوران اوليه آن وجود داشته است، پديدار شوند.
اين آزمايش‌ها منجر به ظهور نظريه‌ای موسوم به «آبگوشت يا سوپ اوليه» شدند که بر اساس آن اقيانوس‌هاى زمين در مراحل اوليه همچون يک مجموعه غذايى بزرگ به‌عنوان محملى براى ظهور و رشد حيات عمل کرده‌اند.
پس از گذشت ۵۰ سال اين فرضيه همچنان اعتبار خود را حفظ کرده است، اما جزييات دعاوى آن صورت دقيقى پيدا نکرد.
به‌عنوان مثال روشن نيست که چگونه چند مولکول ساده شيميايى می‌‌توانند در درون آبگوشت اوليه ترکيب پيچيده‌ای نظير مولکول «دى.ان.آ» يا انواع پروتئين‌ها را به‌وجود آورند.
مساله همان مساله قديمى مرغ و تخم مرغ است.
مولکول دى.ان.آ رمز ساختن پروتئين‌هايى را ارائه میدهد که خود کاتاليزور يا معين عمل آن دسته از واکنش‌هاى شيميايى هستند که موجب ظهور مولکول دى.ان.آ می‌‌شود.
چگونه می‌‌شود که يکى از اين‌دو قبل از ديگرى موجود باشد؟ بر اساس يکى از نظريه‌هاى تازه نخستين ساختارهاى ژنتيکى يا ژنوم صرفاً از مولکول‌هاى «آر.ان.آ» ساخته شده‌اند.
مولکول‌هاى آر.ان.آ نظير مولکول‌هاى دى.ان.آ زنجيره‌ای از اسيدهاى نيوکلئيک هستند با اين تفاوت که به واسطه آن‌که ساختار شيميايى آن‌ها اندکى با ساختار شيميايى مولکول دى.ان.آ تفاوت دارد می‌‌توانند بدون نياز به گروتئين‌ها واکنش‌هاى شيميايى را به راه اندازند.
در مراحل بعدى اين جهان ساخته شده از مولکول‌هاى آر.ان.آ جاى خود را به جهان کنونى داده که از مولکول‌هاى دى.ان.آ ساخته شده است.
نظريه ديگرى که اين روزها رواج يافته از ايده «ظهور متابوليسم‌ها در مرحله نخست» دفاع می‌‌کند.
بر مبناى اين نظريه آن دسته از واکنش‌هاى شيميايى که براى آزادسازى انرژى لازم جهت حمايت از حيات ضرورى هستند پيش از ظهور مولکول‌هاى خود تکثيرکننده پديدار شدند.
بر مبناى يکى از روايت‌هاى اين نظريه پديدار شدن اين متابوليسم‌ها در اعماق اقيانوسها و در نزديک چشمه‌هاى آب جوشان و با شکل گرفتن «پيريت» از ترکيب سولفيد آهن و سولفيد هيدروژن اتفاق افتاده است.
يکى ديگر از مباحث مشکل‌ساز در ميان زيست‌شناسان اين مساله است که چگونه اجزاى شيميايى اوليه حيات توانسته‌اند در مقادير کافى مجتمع شوند و با يکديگر واکنش انجام دهند و مولکول‌هاى پيچيده‌تر نظير پروتئين‌ها و اسيدهاى نيوکلئيک به‌وجود آورند؟ به اعتقاد محققان سطوح چسبنده برخى از مواد شيميايى که مهم‌ترين‌شان گل رس است، نخستين محيط مناسب را براى شکل‌گيرى حيات به‌وجود آورده‌اند.
اين احتمال نيز وجود دارد که قطرات آب دريا که تبخير و وارد جو زمين شده‌اند و يا در دل شکاف‌هاى درون صخره‌ها جاى گرفته‌اند زمينه‌ساز ظهور حيات بوده‌اند.
يکى از راه‌هاى يافتن پاسخ دقيق‌تر به مساله چگونگى ظهور حيات ، يافتن پاسخ براى پرسش زمان ظهور حيات است.
به اعتقاد برخى از محققان نخستين نشانه‌هاى حيات حدود ۸،۳ ميليارد سال قبل ظاهر شده‌اند. برخى ديگر اين زمان را ۷،۲ ميليارد سال قبل تخمين می‌‌زنند.
يک نظريه به‌کلى متفاوت نيز داير بر آن است که حيات از کيهان بيکران به زمين انتقال يافته.است.
شواهد نشان میدهد که مواد شيميايى اوليه نظير اسيدهاى آمينه در فضا يافت می‌‌شوند و ارگانيزم‌هاى ذره بينى می‌‌توانند در جريان سفرهاى فضايى زنده بمانند.
اما اين‌که حيات از کجا آمده پاسخى براى اين پرسش نيست که حيات اساساً چگونه پديدار شده است.[۱]
[↑] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانشنامهی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.
[↑] پی‌نوشت‌ها
[۱]- نحوه پیدایش حیات در کره زمین، سایت دانستنی‌های تاریخ و جغرافیایی ایران و جهان
[↑] جُستارهای وابسته
□
□
□
[↑] سرچشمه‌ها
□ سایت اینترنتی دانستنی‌های تاریخ و جغرافیایی ایران و جهان
