المحتوى
- التكاثر ، التعريف والنظرة العامة
- التكوُّن الذاتي ليس التوليد التلقائي
- الأسس النظرية لخلل التكاثر
- الأساس التجريبي لاختلال التغذية
- مزيد من التفسيرات النظرية لضعف التكوين
- مشاكل محددة مع الجزء الثاني من التكاثر
- الحياة الأولى: نظريات بديلة لأصول الحياة على الأرض
في حين أن نظرية تشارلز داروين نظرية التطور تدور حول كيفية تغيير الأنواع للتكيف مع بيئتها ، فإنها لا تتناول مسألة كيف بدأت الحياة في الأصل. في مرحلة ما ، وبالتأكيد عندما كان الكوكب لا يزال حارًا ومصهورًا ، لم تكن هناك حياة على الأرض ، على الرغم من أننا نعرف أن الحياة تطورت لاحقًا.
السؤال هو، كيف نشأت أشكال حياة الأرض المبكرة?
هناك العديد من النظريات حول كيفية ظهور لبنات البناء الأساسية للكائنات الحية. آلية كيف أصبحت المادة غير الحية الكائنات الحية ذاتية التكرار ثم أشكال الحياة المعقدة ليست مفهومة تماما.
لديها بعض الثغرات ، ولكن التولد التلقائى يتعامل مع مفاهيم مثيرة للاهتمام ويبدأ في التفسير.
التكاثر ، التعريف والنظرة العامة
التولد التلقائى هي العملية الطبيعية التي نشأت بها الكائنات الحية من الجزيئات العضوية غير الحية. عناصر بسيطة مجتمعة لتشكيل المركبات ؛ أصبحت المركبات أكثر تنظيما وتشارك مواد مختلفة. في النهاية ، تم تشكيل مركبات عضوية بسيطة وربطها لإنتاج جزيئات معقدة مثل أحماض أمينية.
الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات التي تشكل أساس العمليات العضوية. يمكن أن تتحد الأحماض الأمينية لتشكيل سلاسل البروتين. يمكن أن تصبح هذه البروتينات ذاتية التكرار وتشكل الأساس لأشكال الحياة البسيطة.
مثل هذه العملية لا يمكن أن تحدث على الأرض اليوم لأن الظروف الضرورية لم تعد موجودة. يفترض إنشاء جزيئات عضوية وجود مرق دافئ يحتوي على المواد اللازمة لتظهر تلك الجزيئات العضوية.
يجب أن تتواجد العناصر والمركبات البسيطة مثل الهيدروجين والكربون والفوسفات والسكريات معًا. ل مصدر الطاقة مثل الأشعة فوق البنفسجية أو تصريف البرق سوف يساعدهم السندات. قد تكون مثل هذه الظروف موجودة منذ 3.5 مليون سنة عندما يعتقد أن الحياة على الأرض قد بدأت. يفرز التولد الأيولوجي آليات كيفية حدوث ذلك.
المحتوى ذو الصلة: لويس باستور: السيرة الذاتية والاختراعات والتجارب والحقائق
التكوُّن الذاتي ليس التوليد التلقائي
يقترح كلا من التولد التلقائي والتوليد التلقائي أن الحياة يمكن أن تنشأ من غير الحية المسألة، ولكن تفاصيل الاثنين مختلفة تماما. على الرغم من أن التكوُّن الذاتي هو نظرية صحيحة لم يتم دحضها ، إلا أن التوليد التلقائي هو اعتقاد عفا عليه الزمن أثبت أنه غير صحيح.
تختلف النظريتان في ثلاث طرق رئيسية. تنص نظرية التكاثر ما يلي:
تنص نظرية الجيل التلقائي على ما يلي:
اعتاد العلماء أن يؤمنوا بالجيل العفوي ، لكن اليوم حتى عامة الناس لم يعودوا يعتقدون أن الذباب يأتي من اللحوم الفاسدة أو الفئران التي تأتي من القمامة. يتساءل بعض العلماء أيضًا عما إذا كانت التكاثر هو نظرية صحيحة ، لكنهم لم يتمكنوا من اقتراح بديل أفضل.
الأسس النظرية لخلل التكاثر
كيف نشأت الحياة كان أول من اقترح العالم الروسي ألكسندر أوبارين في عام 1924 وبشكل مستقل مرة أخرى من قبل عالم الأحياء البريطاني جي بي إس. هالدين في عام 1929. افترض كلاهما أن الأرض المبكرة كانت تتمتع ببيئة غنية بالأمونيا وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين والكربون ، وهما لبنات بناء الجزيئات العضوية.
قدمت الأشعة فوق البنفسجية والبرق الطاقة للتفاعلات الكيميائية التي من شأنها أن تسمح لهذه الجزيئات بالربط.
سلسلة من ردود الفعل النموذجية سوف تستمر على النحو التالي:
في حين قدمت النظرية مفاهيم متسقة وذات مصداقية ، ثبت أن بعض الخطوات يصعب تنفيذها في ظل ظروف مختبرية حاولت محاكاة تلك الموجودة على الأرض المبكرة.
المحتويات ذات الصلة: عناصر من الأحماض النووية
الأساس التجريبي لاختلال التغذية
في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، قرر طالب الدراسات العليا الأمريكي ستانلي ميلر ومستشاره للخريجين هارولد أوري اختبار نظرية التولد الأحيائي لأبارين-هالدين من خلال إعادة تهيئة بيئة الأرض المبكرة. خلطوا المركبات والعناصر البسيطة من النظرية في الهواء وأطلقوا الشرر من خلال الخليط.
عندما قاموا بتحليل منتجات التفاعل الكيميائي الناتجة ، استطاعوا اكتشافها الأحماض الأمينية التي تم إنشاؤها أثناء المحاكاة. هذا الدليل على أن الجزء الأول من النظرية كان صحيحًا يدعم التجارب اللاحقة التي حاولت إنشاء جزيئات متكررة من الأحماض الأمينية. كانت هذه التجارب غير ناجحة.
ووجدت الأبحاث اللاحقة أن الغلاف الجوي قبل التكوين الحيوي للأرض المبكرة ربما يحتوي على كمية أكبر من الأكسجين والمواد الرئيسية الأخرى أقل من العينة المستخدمة في تجربة ميلر-أوري. وأدى ذلك إلى التساؤل عما إذا كانت الاستنتاجات لا تزال صالحة.
منذ ذلك الحين ، وجدت بعض التجارب التي استخدمت تركيبة الغلاف الجوي المصححة أيضًا جزيئات عضوية مثل الأحماض الأمينية ، وبالتالي تدعم الاستنتاجات الأصلية.
المحتوى ذو الصلة: الانتقاء الطبيعي: التعريف ، نظرية داروين ، أمثلة وحقائق
مزيد من التفسيرات النظرية لضعف التكوين
حتى عندما ثبت أن ظروف توليد المركبات العضوية البسيطة كانت موجودة الأرض prebiotic، الطريق إلى الخلايا الحية كان في نزاع. هناك ثلاث طرق محتملة للمركبات البسيطة نسبياً مثل الأحماض الأمينية التي يمكن أن تصبح في النهاية حياة مكتفية ذاتيا:
كانت الخطوات من الأحماض الأمينية في مشكلة خطيرة ، ولم يتم محاكاة أي من الطرق النظرية المختلفة ، اعتبارا من مايو 2019 ، بنجاح.
مشاكل محددة مع الجزء الثاني من التكاثر
ليس هناك شك في أن محاكاة الغلاف الجوي المبكر للأرض يمكن أن تنتج جزيئات معقدة نسبيا والتي هي لبنات بناء الجزيئات العضوية الموجودة في الخلايا الحية. هناك ، مع ذلك ، العديد من المشاكل التي تنتقل من الجزيئات المعقدة إلى أشكال الحياة الفعلية. وتشمل هذه:
إذا لم يحدث التكاثر في الطريقة التي تصف بها النظرية ، يجب النظر في الأفكار البديلة.
الحياة الأولى: نظريات بديلة لأصول الحياة على الأرض
نظرًا للتقدم الذي تم إحرازه في عملية التكاثر ، فقد تم اقتراح نظريات بديلة عن أصل الحياة. قد تكون نشأت الحياة بطريقة مشابهة لنظرية التكاثر ولكن في فتحات الطاقة الحرارية الأرضية تحت البحر أو داخل قشرة الأرض، وربما حدث ذلك عدة مرات في أماكن مختلفة. ليس لدى أي من هذه النظريات أي دعم بيانات أكثر صعوبة من التولد الكلاسيكي.
في نظرية أخرى تتخلى عن التخليق الأحيائي تمامًا ، اقترح العلماء أن المركبات العضوية المعقدة أو أشكال الحياة الكاملة مثل الفيروسات قد تم تسليمها إلى الأرض بواسطة النيازك أو المذنبات. تعرضت الأرض المبكرة (الأرض البدائية) لقصف شديد خلال زمن الهاديان (حوالي 4 إلى 4.6 مليار سنة) عندما تكون الحياة قد بدأت.
بدون مزيد من البيانات الصعبة ، فإن الاستنتاج الوحيد هو أن كيفية نشأة الحياة على الأرض لا تزال لغزا.