up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله آغاز حيات PDF
QR code - آغاز حيات

آغاز حيات

منشا حيات چيست؟

پژوهش هاي اخير زيست شناسي، زمين شناسي و شيمي، احتمال هاي تازه اي براي آغاز حيات روي کره زمين مطرح کرده اند.
در حدود ۳.۹ ميليارد سال پيش، تغيير در مدار سياره هاي بيرون از منظومه شمسي، سيلي از دنباله دارها و سيارک ها را روانه درون اين منظومه کرد. برخورد اين اجرام، که هنوز اثر گودال هاي آن را در سطح ماه مي توان ديد، باعث داغ شدن کره زمين گشت. در نتيجه صخره ها ذوب شدند و با تبخير اقيانوس ها، غباري گداخته، زمين را فراگرفت.
با اتمام اين بمباران در ۳.۸ ميليارد سال پيش، کوه ها شکل گرفتند که شواهدي از فرايند زيست شناسيکي را در دل خود دارند. پس اگر حيات از ماده اي غيرآلي و به راحتي و سرعت مي تواند آغاز شده باشد، چرا ساير سياره هاي منظومه شمسي فاقد حياتند؟ چرا شيميدان ها هنوز نتوانسته اند حيات را بازسازي کنند؟
منشا حيات هميشه پر از ابهام و تناقض بوده است. کدام اول بوده: پروتئين هاي درون سلول يا اطلاعات ژنتيکي سازنده آن ها؟ بدون غشاي سلولي، چه طور مواد لازم دور هم آمده اند و متابوليسم پيدا کرده اند؟ اگر غشائي بوده، چه طور مواد غذائي وارد آن مي شده؟
شايد اين سوال ها به نظر بي معني برسد چون به هر حال زندگي به شکلي روي زمين شروع شده است. برخي پژوهشگران که در اين مورد اصرار ورزيدند، در نهايت سال هاي بسياري را با ناکامي به هدر رفته، يافتند. و بالاخره دانشمندان برجسته اي مثل فرانسيس کريک، نظريه پرداز پيشرو در زيست شناسي مولکولي گفت شايد حيات جاي ديگري شکل گرفته و بعد به زمين آمده، چون توضيح قابل قبول ديگري براي سرعت به وجود آمدن آن نمي توان يافت.
اما به گزارش نيويورک تايمز، اکتشافات سال هاي اخير، اميدي تازه براي پي بردن به اين راز ايجاد کرده است. يکي از آن ها، سري اکتشافاتي در مورد ساختارهاي شبه سلولي است که مي توانند به طور طبيعي از موادي که به نظر مي رسد در آن زمان وجود داشته اند، ايجاد شده باشند. زوستاک، بارتل و لوييسي در سال ۲۰۰۱ ۱۳۸۰ نشان دادند که براي ايجاد يک سلول ترکيبي، وجود مولکول ژن ها و پيش سلول ها (پروتئين هايي با ويژگي هاي حياتي) به همراه مولکول هايي که درون سلول بمانند، ضروري است. اگر اين مولکول ها امتياز لازم را براي بقا به سلول بدهند، سيستمي ماندني با قابليت تکثير خودبه خود به وجود مي آيد که مي تواند تکامل دارويني را شروع کند.
به نظر مي رسد که اسيدهاي چرب ساده خودبه خود دولايه شده اند و با اضافه شدن اسيدهاي چرب ديگر و آب، تقسيم شده باشند. مولکول ها وارد اين پوشش مي شده اند و با اتصال به مولکول هاي بزرگ تر، ديگر نمي توانستند خارج شوند. اين همان ترکيبي است که سلول اوليه لازم داشته است. اگر اين پيش سلول ها يک قطعه کوچک دي.ان.اي را احاطه کرده باشند، نوکلئوتيدها به اين مجموعه وارد مي شدند و به آن دي.ان.اي متصل مي شدند.
زوستاک در آزمايش هايش به ساخت يک سلول تقسيم شونده از مواد شيميايي که فرض مي شود در ابتداي زمين وجود داشته اند، نزديک شده؛ اما برخي از مولفه ها مثل نوکلوتيد ها خيلي پيچيده اند. نوکلئوتيد از يک مولکول قندي تشکيل شده که از يک طرف به يک مولکول قليايي و از طرف ديگر به گروه فسفات متصل است. بازهايي مثل آدنين به راحتي از مواد ساده ساخته مي شوند، اما اتصال طبيعي آن به قندي چون ريبوز، به نظر ناممکن است.
اما در ماه گذشته، جان ساترلند، شيميدان دانشگاه منچستر، نشان داد در شرايط مناسب، ماده قليايي و قند مي توانند به صورت يک واحد و نه جدا از يکديگر ساخته شوند. ساخت سلول خود تکرار کننده اي از مواد شيميايي، آغازي براي تاريخ ژن ها بود.
دکتر جويس با ساخت مولکول هاي آر.ان.اي با قابليت تکرار، روي آغاز تاريخ ژن ها مطالعه مي کرده است. آر.ان.اي بسيار به دي.ان.اي شبيه است و علاوه بر قابليت انتقال اطلاعات، مي تواند مانند يک آنزيم روي واکنش هاي شيميايي تاثير بگذارد. وي زمستان ۱۳۸۷ گزارش کرد موفق شده است دو مولکول آر.ان.اي بسازد که مي توانند ترکيب يکديگر را از ۴ نوع نوکلئوتيد آر.ان.اي توسعه دهند. وي مي گويد: »بالاخره مولکولي داريم که جاودانه است، يعني اطلاعاتش به دقت منتقل خواهد شد. اين سيستم زنده نيست، اما داراي عملکردهاي مهم حياتي مثل تکثير و تطابق با شرايط است.
يکي ديگر از پيشرفت هاي موثر در اين زمينه، مطالعات دست برتري مولکول هاست. برخي مواد شيميايي مانند اسيدهاي آمينه در دو شکل آيينه اي مثل چپگرد و راستگرد بودن، وجود دارند. با اين که در اغلب شرايط طبيعي، هر دو نوع به طور مساوي يافت مي شوند، اما در سلول هاي زنده، همه از نوع راستگردند. با اين که دليل اين مسئله هنوز به طور قطع روشن نشده، اما مطالعاتي نشان مي دهند که ترکيب اين دو نوع، تحت چرخه انجماد و ذوب، به يک نوع تبديل مي گردند.
سوالات مربوط به آغاز حيات بسيارند و اين يافته هاي تازه شايد با مربوط شدن به هم، راهي تازه در اين زمينه بگشايند. امروزه دانشمندان بسيار بيشتر از ۵-۱۰ سال پيش به يافتن پاسخ اميدوارند. يکي از مشکلات اين مطالعات، مشخص نبودن زمان و شرايط درست آغاز حيات است. برخي شيميدانان مانند واشترشوسر معتقدند حيات نخستين در شرايط آتشفشاني اعماق اقيانوسي به وجود آمده،. در حالي که بسياري معتقدند آغاز حيات نيازمند يک درياچه آب شيرين گرم است که مرطوب و خشک شدن محيط، شرايط مساعد اولين فرايندهاي زيستي را فراهم کند.
به علاوه، با اين که قديمي ترين شواهد حيات، فسيل باکتري هاي ۱.۹ ميليارد ساله است، اما صخره هاي گرينلند ترکيبي غيرعادي از ايزوتوپ هاي کربن دارند که مي تواند نشانگر فرايندهاي زيست شناختي در ۳.۸۳ ميليارد سال پيش باشد.
مطالعات اخير روي قديمي ترين صخره ها نشان مي دهد که اقيانوس هاي ثابت و پوسته قاره اي در ۴ ميليارد و ۴۰۴ ميليون سال پيش و تنها ۱۵۰ ميليون سال بعد از ايجاد سياره زمين ايجاد شده اند. بنابراين، حيات نيم ميليارد سال پيش از بمباران سيارکي وقت داشته تا روي زمين ايجاد شود و شايد نمونه هايي از آن در اعماق اقيانوس ها از اين بمباران جان سالم به در برده باشد.

مساله منشا حيات و چگونگي ظهور جانداران در روي کره زمين در زمره مسائلي است که از قديم ترين اعصار مورد توجه انسانها بوده و امروزه نيز به عنوان يک سوال ز ...

مشکلات پوستي، حالت تهوع، دل درد و.. گاهي اوقات تمامي اين دردها براي بچه ها به جاي اينکه با کلمات ادا شوند با اندام ها نشان داده مي شود. درواقع اين روش ...

شروع حيات در زمين نظريه هاي علمي بيانگر اين مطلب است که در نخستين مراحل پيدايش حيات ملکولهاي غير زنده در طي واکنش هايي شيميايي با هم تعداد زيادي ملکول ...

يکي از مهمترين سوالاتي که هميشه ذهن دانشمندان را مشغول کرده، منشاء پيدايش حيات است. مهمترين نظريه در اين مورد اين است که عناصر اصلي تشکيل حيات، ميليار ...

مدت هاي مديدي است که دانشمندان مشغول بررسي امکان وجود حيات در مريخ، سياره نزديک و مشابه زمين هستند. اين سئوال که آيا در گذشته يا در حال حاضر موجودات ز ...

شعر، دوغي است كه از آن كره فلسفه به دست مي‌آيد. فيلسوفان مستعمرة شاعران‌اند. فيلسوفان براي شكار مضامين نوين سعي مي‌كنند خودشان را به روح شاعران نزديك ...

نظريه هاي مختلفي درباره پيدايش جهان ارائه شده است ولي مقبول ترين نظريه ، نظريه انفجار بزرگ است كه مي گويد، جهان حدود 15 ميليارد سال پيش بر اثر انفجاري ...

● نظريه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضيح ارائه شده درباره منشأ جهان مي باشد که بطور گسترده پذيرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسيار پر انرژي و پر حرارات ...

share telegramدانلود نسخه PDF - آغاز حيات