Μια επιστημονική ιδέα που σχετίζεται με την ανακάλυψη της προέλευσης της ζωής στη Γη

 Μια επιστημονική ιδέα που σχετίζεται με την ανακάλυψη της προέλευσης της ζωής στη Γη

Λοκπάτι Νέα ( लोकपाटी न्यूज )

29ΜΕΡΙΔΙΑ

• Ναραγιάν Γκίρι ( नारायण गिरी )

12 Push 2080, Πέμπτη

 Η ιδέα ότι το κοτόπουλο προηγείται ή το αυγό προηγείται υπάρχει στην κοινωνία μας εδώ και πολύ καιρό. Κανένα αυγό χωρίς κοτόπουλο, κανένα κοτόπουλο χωρίς αυγό. Αυτό είναι ένα αναπάντητο ερώτημα. Αναζητά την αρχική πηγή προέλευσης. Οι διάφοροι επιστήμονες που συμμετέχουν στην έρευνα έχουν τις δικές τους απόψεις για το από πού προήλθε η ζωή. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή προήλθε από το διάστημα. Σύμφωνα με τους αρχαίους στοχαστές, η μονάδα που ονομάζεται «σπόρος» του οργανισμού μεταφέρθηκε σε πολλούς πλανήτες, ένας από αυτούς ήταν και η Γη. Μερικοί αστροεπιστήμονες πιστεύουν ότι η ζωή προήλθε από τα «παν-σπορία» (omnispores).

Επιστημονικές απόψεις για την προέλευση της ζωής

Μέσα από προσεκτικά πειράματα, ο Λουί Παστέρ απέδειξε ότι η ζωή προήλθε από προϋπάρχοντες οργανισμούς. Σύμφωνα με τον ίδιο, σε προηγουμένως αποστειρωμένες φιάλες, οι οργανισμοί δεν αναπτύχθηκαν από «νεκρή μαγιά», ενώ σε άλλες ανοιχτές φιάλες, νέοι οργανισμοί εμφανίστηκαν λίγο μετά την τοποθέτηση της «νεκρής μαγιάς». Έτσι η θεωρία της αυθόρμητης αναπαραγωγής απορρίφθηκε μια για πάντα. Αλλά όλα αυτά δεν απάντησαν στο ερώτημα πότε εμφανίστηκε για πρώτη φορά η ζωή στη γη.

Ο Ρώσος επιστήμονας Α. Εγώ. Ο Aperin και ο Άγγλος βιολόγος Holden πρότειναν ότι η πρώτη μορφή ζωής προέκυψε από προϋπάρχουσες άψυχες οργανικές ενώσεις (π.χ. RNA, πρωτεΐνες κ.λπ.) με τη μορφή αμινοξέων στην επιφάνεια της θάλασσας. Μάζευαν το απαραίτητο υλικό για την προέλευση της ζωής. Και, αυτή η δημιουργία του οργανισμού συνέβη μετά την ίδια χημική εξέλιξη, από την οποία θα μπορούσαν να σχηματιστούν διάφορα οργανικά μόρια από ανόργανα συστατικά.

Από την αυτοσυναρμολόγηση οργανικών μορίων

Εκείνη την εποχή, η καυτή, ηφαιστειακή θυελλώδης ατμόσφαιρα της Γης δεν είχε μεθάνιο, αμμωνία κ.λπ. Καθώς η Γη ψύχθηκε, τα οργανικά μόρια σχημάτισαν ένα διάλυμα, από το οποίο προέκυψε ζωή, που διαλύθηκε από συνεχείς καταρρακτώδεις βροχές. Η υπόθεση της χημικής εξέλιξης είναι μια από τις πιο ευρέως αποδεκτές θεωρίες για την προέλευση της ζωής. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, η ζωή στη Γη προέκυψε από την αυτοσυναρμολόγηση οργανικών μορίων σε ένα πρωτόγονο περιβάλλον.

Τελικά οδηγεί στον σχηματισμό πιο πολύπλοκων οργανικών ενώσεων. Οι μεταγενέστεροι επιστήμονες Miller και Urey έκαναν πειραματική εργασία για αυτήν την υπόθεση και παρήγαγαν με επιτυχία αμινοξέα σε εργαστηριακές συνθήκες μέσω φιαλών που περιείχαν μεθάνιο, αμμωνία, υδρατμούς και υδρογόνο (υπό ηλεκτρικό ρεύμα). Είναι το δομικό στοιχείο των πρωτεϊνών.

Ο Αμερικανός επιστήμονας S. ΜΕΓΑΛΟ. Ο Μίλερ δημιούργησε αυτή την κατάσταση στο εργαστήριό του το 1953. Σε αυτό το πείραμα, παρατήρησε ότι τα αμινοξέα σχηματίστηκαν με θέρμανση μεθανίου, υδρογόνου, αμμωνίας και ηλεκτρικής εκκένωσης σε μια σφραγισμένη φιάλη στους 800°C. Η ανάλυση του περιεχομένου μετεωριτών που έχουν λάβει γλυκόζη, αζωτούχα αλκάλια, χρωστικές ουσίες, έλαια κ.λπ. μέσω παρόμοιων πειραμάτων αποκάλυψε ότι ακριβώς η ίδια διαδικασία μπορεί να λάμβανε χώρα και αλλού στο διάστημα. Με βάση περιορισμένα στοιχεία, το πρώτο μέρος της φανταστικής ιστορίας, δηλαδή η χημική εξέλιξη, μπορεί επίσης να γίνει αποδεκτό σε κάποιο βαθμό.

Ο Aperin ανέπτυξε τη θεωρία της βιοχημικής εξέλιξης στο βιβλίο του «The Origin of Life» το 1936. Σύμφωνα με αυτό, η ατμόσφαιρα της Γης ήταν αναγωγική επειδή το αέριο υδρογόνο ήταν άφθονο στις πρώτες μέρες. Δεν είχε οξυγόνο. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας, τα άτομα υδρογόνου, αζώτου, άνθρακα κ.λπ. συνδυάζονται στα μόριά του. Σε αυτή τη διαδικασία, σχηματίστηκαν για πρώτη φορά πολύπλοκες οργανικές ενώσεις και συνενώσεις και πυρηνικές πρωτεΐνες.

Στο διάσημο πείραμά του, ο Steinle Miller δημιούργησε συνθήκες όπως η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης. Πήρε ένα μείγμα υδατανθράκων και αμινοξέων περνώντας ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από μείγμα αμμωνίας, μεθανίου, υδρογόνου και ατμού σε κλειστή φιάλη. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης σε αυτές τις ουσίες, σχηματίστηκαν πολυσακχαρίτες, πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα.

Δημιουργία ατμόσφαιρας ως τελικός κρίκος

Μετά τις αντιδράσεις που έδειξε το νουκλεϊκό οξύ, διαπιστώθηκε ότι έχει τις δικές του φυσικές ικανότητες. Μέσα από την ανάπτυξή τους καθορίστηκε ένα όριο μεταξύ του μη ζωντανού και του ζωντανού. Προχωρώντας προς τα εμπρός, τα πρωτόγονα κύτταρα αρχίζουν να συντίθενται, να αναπτύσσονται και να αλλάζουν. Ως αποτέλεσμα, ολοκληρώθηκαν οι μέθοδοι διατροφής. Μετά τον παρασιτισμό, αναπτύχθηκαν επίσης μέθοδοι διατροφής νεκρής ζωής, που μοιάζουν με τη ζωή, η μέθοδος αυτοδιατροφής. Αυτοί οι αυτότροφοι οργανισμοί ήταν δύο τύπων - χημειοσυνθετικοί και φωτοσυνθετικοί. Ως τελικός κρίκος του, διαμορφώθηκε η ατμόσφαιρα. Το οποίο έγινε πολύ σημαντικό λόγω της παρουσίας οξυγόνου.

Σύμφωνα με την υπόθεση της «πανσπερμίας», η ζωή στη γη προήλθε από μικρόβια, οργανικά μόρια και χημικούς πρόδρομους της ζωής που εξαπλώθηκαν παντού στο σύμπαν. Ήρθαν από το διάστημα μέσω μετεωριτών ή κομητών. Η ζωή προέκυψε όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί, χημικοί πρόδρομοι, έφτασαν σε ένα περιβάλλον που υποστηρίζει τη ζωή όπως η Γη.

Αυτή η θεωρία προτείνει ότι η ζωή θα μπορούσε να έχει προέλθει από άλλους πλανήτες ή φεγγάρια με συνθήκες πιο ευνοϊκές για τη ζωή. Και πάλι αυτά μπορούν να εξαπλωθούν στη γη μέσω των κοσμικών σωμάτων. Αρκετά πειράματα έχουν παράσχει στοιχεία που υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση. Το 2018, μια ομάδα ερευνητών ανακάλυψε οργανική ύλη στον Άρη, υποδεικνύοντας την παρουσία πιθανών δομικών στοιχείων της ζωής. Ωστόσο, η υπόθεση της πανσπερμίας παραμένει θέμα συζήτησης. Επειδή εγείρει ερωτήματα σχετικά με την επιβίωση των μικροβίων κατά το ταξίδι τους στο διάστημα.

Η υπόθεση του «κόσμου RNA» προτείνει ότι το RNA, και όχι το DNA, ήταν το πρώτο μόριο που αυτοαναδιπλασιαζόταν. Αυτό το μόριο οδήγησε στο σχηματισμό της ζωής στη Γη. Το RNA είναι ένα μόριο που μπορεί να αποθηκεύσει γενετικές πληροφορίες. Αυτό το καθιστά πιθανό υποψήφιο για ένα μόριο που αναδιπλασιάζεται μόνο του πριν καταλύσει μια χημική αντίδραση. Αρκετά πειράματα έχουν υποστηρίξει αυτή την υπόθεση.

Το 2009, μια ομάδα ερευνητών απέδειξε ότι το RNA μπορεί να αυτοαναπαραχθεί (φαξ) υπό ορισμένες συνθήκες. Η υπόθεση του RNA World εξακολουθεί να εγείρει το ερώτημα πώς τα μόρια RNA προέκυψαν για πρώτη φορά στο πρωτόγονο περιβάλλον της Γης.

υδροθερμική οπή

Η υπόθεση του υδροθερμικού αεραγωγού προτείνει ότι η ζωή στη Γη προήλθε υποβρύχια σε υδροθερμικές οπές, όπου οι χημικές αντιδράσεις μεταξύ του θαλασσινού νερού και των ηφαιστειακών πετρωμάτων δημιούργησαν ένα μοναδικό περιβάλλον. Αυτό το περιβάλλον έγινε ευνοϊκό για το σχηματισμό οργανικών μορίων. Αρκετές μελέτες έχουν παράσχει στοιχεία που υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση.

Το 2019, μια ομάδα ερευνητών ανακάλυψε μικρόβια που ζουν σε υδροθερμικές οπές που ήταν γενετικά διαφορετικά από άλλες μορφές ζωής, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να είναι υπολείμματα πρώιμων μορφών ζωής στη Γη. Σύμφωνα με την έννοια της ανεξάρτητης προέλευσης της ζωής, η ζωή στη γη προήλθε από υλικά διαθέσιμα εδώ. Η δύναμη που ευθύνεται για τη ζωή ήταν η φυσική επιλογή. Οι αλλαγές στα μόρια αύξησαν τη σταθερότητα και τη μακροζωία τους. Αυτά τα μόρια σχημάτισαν πολύ περίπλοκες δομές από τις οποίες προέκυψαν οι οργανισμοί.

Διαφορετικοί επιστήμονες έχουν διαφορετικές ιδέες για τον τόπο προέλευσης της ζωής. Σύμφωνα με την ωκεάνια θεωρία, οι πρώτοι οργανισμοί της Γης γεννήθηκαν σε ακραίες θερμοκρασίες. Τα θραύσματα που είχαν απομείνει από τη γέννηση του Ηλιακού Συστήματος συγκρούστηκαν μεταξύ 4,6 δισεκατομμυρίων ετών πριν και 3,8 δισεκατομμυρίων ετών. Από το οποίο το στρώμα της γης συνέχισε να λιώνει και παράγεται θερμότητα. Αφού υποχώρησε η πρόσκρουση αυτών των θραυσμάτων με τη Γη, η θερμοκρασία άρχισε να πέφτει μεταξύ 49 και 88 βαθμών Κελσίου. Μεταξύ 3,8 και 3,5 δισεκατομμυρίων ετών πριν, η Γη έγινε κατοικήσιμη μετά τις πρώτες μορφές ζωής.

Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η ζωή προήλθε από το ανώτερο στρώμα του παγωμένου ωκεανού. Η ζωή προήλθε σε συνθήκες κάτω από παγωμένους ωκεανούς όπως το φεγγάρι του Δία, Ευρώπη. Αυτή η ιδέα φαίνεται αδύνατη. Επειδή η Γη ήταν αρχικά ζεστή, ένας παγωμένος ωκεανός δεν θα ήταν δυνατός.

ευνοϊκή θέση επιφάνεια του εδάφους

Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η ζωή προήλθε βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης. Η ζωή προήλθε από ένα μείγμα ορυκτών και αερίων ως συμπαραγωγών ηφαιστειακής δραστηριότητας. Αυτή η ιδέα προτάθηκε από τον Gunter Wachherhauser το 1988. Αργότερα πέτυχε να φτιάξει πρόδρομες ενώσεις αμινοξέων με μια εξαιρετική χημική διαδικασία. Σύμφωνα με τους επικριτές, η ποσότητα των χημικών ουσιών στο πείραμά του ήταν πολύ μεγαλύτερη από την ποσότητα που ήταν διαθέσιμη στη φύση.

Σύμφωνα με μια άλλη αντίληψη, η ζωή προήλθε από το έδαφος. Οι οργανισμοί προέρχονται από τη χημική διεργασία των πυριτικών αλάτων. Το έδαφος έχει θετικό φορτίο και μπορεί να προσελκύσει μόρια οργανικής ύλης και να απωθεί το νερό. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, η επιφάνεια της γης γίνεται ένα ευνοϊκό μέρος για τα πρώιμα μόρια της ζωής.

Ανάπτυξη οργανισμών γύρω από υδροθερμικές οπές

Σύμφωνα με μια άλλη θεωρία, η προέλευση της ζωής βρίσκεται κοντά σε μια ηφαιστειακή οπή στο βαθύ βυθό του ωκεανού. Η ζωή προήλθε από ηφαιστειακές θερμές πηγές στον βαθύ ωκεανό. Ο σχηματισμός των πρωτογενών χημικών ουσιών που είναι απαραίτητες για τη ζωή προήλθε από τα μεταλλικά μόρια θείου (σουλφιδίου) που είναι διαθέσιμα κοντά σε αυτούς τους πόρους. Το θετικό φορτίο αυτών των μορίων λειτουργεί ως μαγνήτης για τα αρνητικά φορτισμένα οργανικά μόρια. Σύμφωνα με τη σύγχρονη γονιδιωματική, αυτά τα τρηματοφόρα βαθέων υδάτων, οι πρόγονοι των σημερινών προκαρυωτών, σχετίζονται στενά με τα βακτήρια.

Βαθιά διαλυμένα θερμά αέρια και ορυκτά διαφεύγουν από το εσωτερικό της Γης σε πόρους ή βαθιές ρωγμές στον βαθύ θαλάσσιο πυθμένα του ωκεανού. Η ζωή εξελίχθηκε γύρω από αυτές τις υδροθερμικές οπές που βρέθηκαν στον ωκεανό. Τα βακτήρια ευδοκιμούν γύρω από αυτούς τους πόρους. Επειδή είναι προσαρμοσμένα να επιβιώνουν σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 100°C. Λαμβάνουν ενέργεια από θερμά αέρια με χημική σύνθεση και ονομάζονται υπερθερμόφιλα. Είναι πολύ αρχαίο από την άποψη της μικροβιακής εξέλιξης και είναι πιθανώς το πρώτο ζωντανό πράγμα στη γη.

Όπου και όπως κι αν ξεκίνησε η ζωή, εξακολουθεί να είναι θέμα μυστηρίου. Με τη συσσώρευση των οργανικών ενώσεων που είναι απαραίτητες για τη ζωή, δεν μπορεί να παραχθεί ένας οργανισμός ικανός να συσσωρεύει αναπαραγωγικούς και γενετικούς χάρτες για την ανάπτυξη και να τους μεταβιβάζει στους απογόνους του. Οι επιστήμονες προσπαθούν να κατανοήσουν πιθανά ενδιάμεσα βήματα στην προέλευση της ζωής. Αυτό που ελπίζουν είναι ότι στο εγγύς μέλλον θα μπορέσουν κάποτε να παράγουν ζωντανές μορφές από βασικά οργανικά μόρια στο εργαστήριο.

Δεν έχουμε ιδέα πότε προέκυψε η αυτοαναπαραγόμενη μεταβολική κάψουλα της ζωής. Οι πρώτες μη κυτταρικές μορφές ζωής πρέπει να έχουν εμφανιστεί πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Θα πρέπει να είναι μεγάλα μόρια RNA, πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες. Αυτές οι κάψουλες πρέπει επίσης να αναπαράγουν τα μόριά τους. Οι πρώτες κυτταρικές μορφές ζωής δεν εμφανίστηκαν για 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Ίσως ήταν μονοκύτταροι οργανισμοί. Όλες οι μορφές υπήρχαν στο υδάτινο περιβάλλον εκείνη την εποχή. Έτσι η θεωρία της προέλευσης των έμβιων όντων από τα μη έμβια γίνεται αποδεκτή από την πλειοψηφία σήμερα. Αλλά από τη στιγμή που σχηματίστηκε, παραμένει ασαφές πώς οι πρώτοι εκπρόσωποι της κυτταρικής ζωής πέτυχαν τη σημερινή πολύπλοκη βιοποικιλότητα.

Οι πρώτες ενδείξεις ζωής βρίσκονται με τη μορφή μικροσκοπικών απολιθωμάτων. που είναι υπολείμματα πολύ μικροσκοπικών οργανισμών. Ήταν σαν τα σύγχρονα βακτήρια. Είχαν μέγεθος 1-2 μικρόμετρα. Ήταν μονοκύτταροι οργανισμοί χωρίς εξωτερικό σχήμα ή εσωτερική δομή. Στο βραστό νερό των θερμών πηγών και στις ακραίες θερμοκρασίες των ηφαιστειακών αεραγωγών βαθέων υδάτων, τα υπολείμματα των πρώιμων οργανισμών ονομάζονται αρχαιοβακτήρια.

Η λέξη archaebacteria προέρχεται από την ελληνική, που σημαίνει αρχαίος οργανισμός. Τα μεθανογόνα, βακτήρια που παράγουν αέριο μεθάνιο, ήταν τα πρώτα που μελετήθηκαν. Ήταν ένα από τα αρχαιότερα βακτήρια και βρίσκεται ακόμα και σήμερα. Είχε απλή δομή. Θα μπορούσε να επιβιώσει απουσία οξυγόνου.

Τα υπολείμματα αρχαίων οργανισμών όπως οστά, δόντια, κοχύλια κ.λπ. ονομάζονται απολιθώματα. Βρίσκονται κυρίως σε επιφανειακά πετρώματα. Η ηλικία των απολιθωμάτων προσδιορίζεται με τη μέθοδο του μολύβδου ουρανίου, τη μέθοδο ραδιενεργού άνθρακα, τη διαδρομή σχάσης και τον κυκλικό συντονισμό ηλεκτρονίων κ.λπ. Τα Copolites είναι παρόμοια απολιθώματα, τα οποία είναι εναποθέσεις φωσφορικών αλάτων στα κόπρανα ζώων.

Η ζωή στη Γη προήλθε ως απλοί μονοκύτταροι πρωτόζωοι μικροοργανισμοί. Με τον καιρό αυτοί οι οργανισμοί εξελίχθηκαν για να αξιοποιήσουν την ηλιακή ενέργεια μέσω μιας χημικής διαδικασίας που ονομάζεται φωτοσύνθεση. Σε αυτή τη διαδικασία απελευθερώνεται οξυγόνο. Το οξυγόνο συσσωρεύτηκε σταδιακά στην ατμόσφαιρα της Γης μέσω των συνθετικών διεργασιών αρχαίων αυτότροφων οργανισμών. Η ανάπτυξη πολύπλοκων ετερόφιλων οργανισμών έγινε δυνατή.

Εκτός από διάφορες ομάδες βακτηρίων, δεν υπήρχαν άλλοι οργανισμοί στη Γη που να ήταν προκαρυώτες (κύτταρα χωρίς πυρήνα). Δεν υπήρχαν φυτά και ζώα. Πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, εμφανίστηκαν ευκαρυώτες (κύτταρα με πυρήνα). Αλλά οι οργανισμοί ήταν το πολύ μονοκύτταροι.

Έκρηξη Κάμβριας: Τότε ξαφνικά, πριν από 600 εκατομμύρια χρόνια, συνέβη μια τεράστια σχεδόν εκρηκτική διαφοροποίηση οργανισμών κατά τη γεωλογική περίοδο που ονομάζεται Κάμβριος. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί εξελίχθηκαν ως ασπόνδυλα και ανώτερα φυτά με διαφορετικές δομές σώματος και τρόπο ζωής. Οι βιολόγοι αποκαλούν αυτό την έκρηξη της Κάμβριας.

- Αυτό είναι το δεύτερο μέρος του άρθρου για την καταγωγή του ανθρώπου στη γη. Θα ήθελα να ενημερώσω τους αναγνώστες ότι θα ακολουθήσει και τρίτο μέρος μετά από αυτό. Οχι.

https://narayangiri.wordpress.com/

जीवको उत्पत्ति नारायण गिरी