انجمن نجم شمال



زیست شناسان عموما این فرضیه را که حیات از ماده ی غیر زنده تکامل یافته است ، پذیرفته اند اما اینکه دقیقا این فرایند که تکامل شیمیایی خوانده می شود ، چگونه رخ داده است ، معلوم نیست تکامل شیمیایی احتمالا شامل چندین مرحله است مدل های رایج چنین پیشنهاد می کنند که مولکول های آلی کوچک به صورت خود به خود تشکیل و به مرور زمان انباشه شدند . این مولکول ها به جای آنکه شکسته شدن باشند . تجمع یافته باشند شرایط محیطی متفاوت بود دو عاملی که امروز مولکول های آلی را می شکنند. ( یعنی اکسیژن آزاد و موجودات زنده ) در کره ی زمین اولیه وجود نداشتند . ماکرومولکول های آلی بزرگ مانند پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک از گردآیش مولکول های کوچکتر به وجود آمدند . واکنش متقابل ماکرومولکول ها با یکدیگر موجب تشکیل ساختارهای پیچیده تری شد تا اینکه سرانجام توانستند سوخت و ساز انجام داده و تکثیر یابند. انتخاب طبیعی نیز این ماکرومولکول های تجمع یافته با ساختارهای سلول مانند را برگزید . زاده های آنها سرانجام تبدیل به اولین سلول های واقعی شدند.
حیات چگونه آغاز شد؟

تکامل شیمیایی بر روی زمین اولیه
زیست شناسان فکر می کنند که حیات فقط یک بار به وجود آمده است و اینکه حیات تحت شرایط محیطی کاملا متفاوت با شرایط امروزی به وجود آمده است . پس برای درک منشا حیات لازم است شرایط زمین اولیه را بررسی کنیم امروزه مطالعه ی منشا حیات . یکی از زمینه های فعال در پژوهش های علمی و همکاری بین شاخه های مختلف علوم سهم زیادی در افزایش دانش ما درباره ی چگونگی شکل گیری حیات داشته است . متخصصان فیزیک فضایی و زمین شناسان سن زمین را حدود ۴/۶ میلیارد سال تخمین می زنند . اتمسفر اولیه ی زمین شامل دی اکسید کربن ، بخار آب منواکسید کربن ، هیدروژن و نیتروژن بود و ممکن است دارای مقداری آمونیاک سولفید هیدروژن و متان هم بوده باشد . احتمالا اشعه ی ماورای بنفش خورشید این مولکول های احیا شده را به سرعت می شکسته است . احتمالا اتمسفر اولیه فاقد اکسیژن آزاد یا دارای مقادیر کمی از آن بوده است .
برای تکامل شیمیایی حیات چهار شرط باید وجود داشته باشد . مقدار بسیار کم اکسیژن آزاد یا فقدان آن یک منبع انرژی در دسترس بودن زیر واحدهای سازنده ی شیمیایی و زمان اول اینکه حیات تنها در غیاب اکسیژن آزاد می توانست شروع شده باشد . اکسیژن به شدت واکنش پذیر است و می توانست مولکول های آلی را که اجزای سازنده ی ضروری در شکل گیری حیات هستند ، اکسید کند . اتمسفر اولیه ی زمین احتمالا به شدت احیا کننده بوده است ، یعنی هر گونه اکسیژن آزاد در چنین محیطی با سایر عناصر واکنش می داده و اکسید تولید می کرده است . به این ترتیب اکسیژن به صورت متصل در ترکیبات مختلف وجود داشته است.

شکل گیری حیات به انرژی نیز نیاز داشت تا کارساخت مولکول های زیستی از مواد ساده ی غیر آلی را انجام دهد. زمین اولیه مکانی با انرژی بالا بود که رعدوبرق های شدید . فعالیت های آتشفشانی گسترده بمباران های شهاب سنگی و سایر اجرام آسمانی و تشعشعات شدید در آن وجود داشت . خورشید جوان احتمالا تشعشعات ماورای بنفش بیشتری نسبت به امروز تولید می کرده و زمین قدیم فاقد لایه ی اوزون برای جلوگیری از ورود آن بوده است.
شرط سوم حضور زیر واحد های سازنده ی شیمیایی مورد نیاز جهت تکامل شیمیایی حیات بود . این مواد شامل آب ، املاح غیر آلی محلول و گازهای موجود در اتمسفر اولیه بودند . آخرین شرط زمان بود تا در طی آن مولکول های تجمع یافته و با یکدیگر واکنش دهند . زمین تقریبا ۴/۶ میلیارد سال عمر دارد و اولین نشانه های حیات تقریبا مربوط به ۳/۸ میلیارد سال قبل می باشد ، پس حیات صدها میلیون سال فرصت داشت تا آغاز شود .

مولکول های آلی در زمین اولیه تشکیل شدند
می دانیم که دو مدل اصلی سعی می کنند چگونگی شکل گیری مواد آلی پیش ساز حیات را شرح دهند آنها عبارتند از فرضیه ی سوپ بنیادین که پیشنهاد می کند این مولکول ها در نزدیکی سطح زمین تشکیل شدند و فرضیه دنیای آهن _گوگرد که پیشنهاد می کند مواد آلی در شیار های کف اقیانوس ها بوجود آمدند .
مواد آلی ممکن است احتمالا در سطح کره ی زمین تولید شده باشند .
این عقیده که مولکول های ساده ی آلی همانند قندها ، بازهای نوکلئوتیدی و آمینواسیدها می توانند به صورت خودبه خودی از مواد خام ساده تر ایجاد شوند ، توسط دو دانشمند به طور مستقل بیان شد . چند سال بعد نظریه ی آنها توسط دو بیوشیمی دان آمریکایی مورد آزمایش قرار گرفت . این دو دانشمند وسیله ای طراحی کردند که شرایط مشابه شرایط حاکم بر کره ی زمین اولیه در آن شبیه سازی شده بود.
آنها یک اتمسفر غنی از NH3 , H2O, CH4,H2 را در معرض تخلیه ی الکتریکی مشابه رعدوبرق قرار دادند ، آنالیز محصولات شیمیایی تولید شده در طی یک هفته حاکی از تولید آمینواسیدها و مولکول های آلی دیگر بود . آزمایش های مشابه با استفاده از ترکیبات گازی متفاوت منجر به تولید مواد آلی کاملا متنوعی شد که برای موجودات زنده با اهمیت هستند . این مواد شامل تمامی ۲۰ آمینواسید ، چند نوع قند ، لیپید ، باز های نوکلئوتیدی (RNA,DNA) میباشند . به این ترتیت قبل از آغاز حیات احتمالا واحدهای شیمیایی سازنده ی آن به عنوان یک مرحله ی ضروری در تکامل شیمیایی تجمع یافتند .
حیات چگونه آغاز شد؟

دانشمندی به نام اوپارین تصور می کرد که مولکول های آلی در طی زمان های طولانی در دریاهای کم عمق انباشته شدند و دریایی از سوپ آلی را به وجود آوردند . او عقیده داشت در چنین شرایطی مولکول های آلی کوچک تر مونومرها با هم ترکیب شده و مولکول های بزرگ تر پلیمر ها را ساختند . شواهد جمع آوری شده بیانگر این است که پلیمرهای آلی به جای دریاهای کم عمق بسیار کهن احتمالا در سطح صخره ها یا خاک رس تشکیل و انباشته شدند . خاک رس به طور ویژه به عنوان مکانی مناسب برای پلیمریزه شدن در نظر گرفته می شود . چون این خاک به مونومر های آلی متصل شده و محتوی یون های روی و آهن نیز می باشد که می توانند به عنوان کاتالیزور عمل کنند .
مولکول های آلی ممکن است در محل منافذ آب گرم پوسته ی زمین تشکیل شده باشند.
تالیف: نیلوفر ترک زاده


نظرات: (0)
ارسال نظر جدید
نام 
ایمیل 
پررنگ کج خط دار خط دار در وسط | سمت چپ وسط سمت راست | قرار دادن شکلک انتخاب رنگ | پنهان کردن متن قراردادن نقل قول تبدیل نوشته ها به زبان روسی قراردادن Spoiler

کد:
عکس خوانده نمی شود

کد امنیتی را وارد کنید: