أصل الحياة حسب علم الأحياء

بما أن الإنسان كان لديه القدرة على التفكير والعقل ، فقد بدأ في التفكير في أصل حياته ، وفي وقت لاحق ، أصل الحياة. على مر التاريخ ، حاولت تخصصات مختلفة مثل الدين أو اللاهوت أو علم الفلك أو الجيولوجيا شرح أصل أول كائن حي على الأرض.

في هذا الدرس من المعلم سوف نرى ما يعتقد أنه أصل الحياة حسب علم الأحياء: فرضيات وتجارب مختلفة اقترحها العلماء عبر التاريخ. إذا كنت تريد معرفة المزيد ، فنحن ندعوك لمواصلة القراءة!

فهرس

1. أصل الحياة حسب الأحافير
2. الظروف المناخية في أصل الحياة
3. فرضية أوبارين وهلدان حول أصل الحياة
4. تجربة ميلر وأوري
5. فرضيات أخرى حول أصل الحياة

هناك بعض نظريات حول أصل الحياة والحفريات تزودنا بمعلومات شيقة للغاية. بفضل التأريخ الإشعاعي لأقدم الصخور على الأرض ، وصخور القمر ، والنيازك ، تمكن علماء الجيولوجيا من تقدير أن الأرض تشكلت حولها 4.5 مليار سنة. في أيامها الأولى ، لم تكن الأرض كما نعرفها الآن: فقد تعرضت للقصف المستمر من قبل الكويكبات وخضعت لفترات دورية من الاحترار والبرودة.

من الواضح متى ظهرت الأرض تقريبًا ، لكن متى ظهرت أولى الكائنات الحية؟ يركز أصل الحياة وفقًا لعلم الأحياء ، أولاً وقبل كل شيء ، على دراسة الأحافير: تعود أقدم الحفريات المكتشفة حتى الآن إلى

ومع ذلك، بدأت الحياة على كوكبنا في وقت سابق. على الرغم مما قد يبدو ، البكتيريا كائنات معقدة نسبيًا داخل علم الأحياء ، مما يشير إلى أن الحياة ربما بدأت قبل ذلك بكثير ، وذلك بفضل الكائنات الحية أكثر بسيط. ومع ذلك ، فإن هذه الحيوانات الأبسط لن تتمتع بالخصائص اللازمة للتحجر ، لذلك لا يوجد دليل على وجودها على الأرض يمكننا دراسته. بسيط نقص الأحفوري في الحياة، التي تسبق البكتيريا ، تجعل من الصعب (أو المستحيل) تحديد متى نشأت الحياة بدقة.

الصورة: Docsity

في طريق مسدود في البحث عن الحفريات ، اتخذ الباحثون نهجًا آخر لاكتشاف أصل الحياة: إذا اكتشفوا الظروف التي كانت على الأرض في ذلك الوقت ، فربما يمكنهم ذلك اكتشف ما هي العملية البيولوجية من الأرجح أنه أدى إلى ظهور أول كائن حي. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون لديهم معلومات مهمة جدًا: ما هي أول الكائنات الحية التي صنعت؟

بعد عدة عقود من الدراسة ، كان من الممكن استنتاج أن الغلاف الجوي للأرض في الوقت الذي يُعتقد أن الكائنات الحية الأولى ظهرت فيه كان مختلفًا عن الغلاف الجوي الحالي. في ذلك الوقت، كان الغلاف الجوي يفتقر إلى الأكسجين وكان بشكل أساسي مختزل وغير مؤكسد كما هو الحال في الوقت الحاضر ، لأنه يتكون بشكل أساسي من الميثان والأمونيا وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون. باستخدام هذه المعلومات ، تمكن الباحثون من البدء في تقديم فرضيات وتجارب مختلفة لتأكيدها.

تم اقتراح الاقتراح الأول حول أصل الحياة وفقًا لعلم الأحياء في عام 1920 ، من قبل العلماء ألكسندر أوبارين و ج. هالدين. كانت فرضيته هي أن الحياة على الأرض يمكن أن تكون قد نشأت خطوة بخطوة من مادة غير حية من خلال عملية "التطور الكيميائي التدريجي".

لم تكن هذه الفرضية جديدة: في عام 1872 ، نشر هنري تشارلتون باستيان كتابًا عن هذا الموضوع بعنوان "بدايات الحياة". لقد تحدث بالفعل عن archaeobiosis ، وهو مفهوم مشابه لهذا ، والذي به قال داروين إنه موافق تمامًا.

اقترح Oparin و Haldane أن الجزيئات غير العضوية البسيطة التي تسقط على الأرض من الغلاف الجوي قد تتفاعل مع الطاقة من الأشعة أو الشمس. ستؤدي هذه التفاعلات الكيميائية إلى ظهور جزيئات أكثر تعقيدًا ، مثل الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات. هذه الأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات التي قد تكون تراكمت في المحيطات لتشكل "الحساء البدائي"خامل ولكن مع العديد من الاحتمالات.

يمكن أن تتحد مكونات هذا الحساء البدائي والأحماض الأمينية والنيوكليوتيدات في تفاعلات أخرى لتشكيل جزيئات أكبر وأكثر تعقيدًا: البوليمرات. يمكن أن تكون البوليمرات الرئيسية عبارة عن بروتينات وأحماض نووية ، ربما في آبار على الشاطئ من الماء ، حيث كان هناك المزيد من المواد غير العضوية ووصل الإشعاع إلى الجزيئات.

كان من الممكن تجميع البوليمرات في وحدات أكبر قادرة على الحفاظ على نفسها ونسخها. ستكون هذه هي الخطوة الأولى في تكوين الحياة وهنا تباعدت إصدارات الباحثين: اعتقد أوبارين أن هذه يمكن أن تكون "المستعمرات" البروتينات المجمعة ، والتي كانت قادرة على تنفيذ تفاعلات مختلفة للحصول على الطاقة والمادة اللازمة لتكاثرها (التمثيل الغذائي) بدلاً من ذلك ، اقترح هالدين أن الجزيئات الكبيرة يمكن أن تكون محاطة بأغشية لتشكيل أنظمة مغلقة أو "خلايا"، حيث تم تنفيذ عدد كبير من ردود الفعل.

الصورة: اليسار ديلي

ال فرضية أوبارين وهلدان كان (وله) متابعون كثيرون. في عام 1953 ، أجرى ستانلي ميلر وهارولد أوري تجربة لمعرفة ما إذا كان من الممكن وضع أفكار أوبارين وهالدين موضع التنفيذ.

كانت تجربتهم نهجًا بسيطًا: لقد وضعوا الماء الدافئ ومزيجًا من الغازات التي من المفترض أنها كثرت في الغلاف الجوي للأرض في أيامها الأولى في دورق مغلق. لمحاكاة الطاقة التي تصل إلى هذه المواد ، أرسل ميلر وأوري شرارات كهربائية من خلال نظامهم التجريبي. في غضون أسبوع ، تكونت أنواع مختلفة من الأحماض الأمينية والسكريات والدهون والجزيئات العضوية الأخرى. وإن لم تكن جزيئات معقدة مثل الحمض النووي أو البروتينات.

أظهرت هذه التجربة ذلك يمكن تشكيل الوحدات الهيكلية العضوية (خاصة الأحماض الأمينية) من السلائف غير العضوية ، على الرغم من أنها ليست مفيدة حقًا منذ أكثر من ذلك تبين لاحقًا أن الظروف الجوية في ذلك الوقت لم تكن تلك المستخدمة فيها تجربة - قام بتجارب.

الصورة: مواقع جوجل

ذكرت الفرضية التي طرحها Oparin و Haldane أن الأحماض الأمينية ظهرت أولاً ثم التفاعلات الأيضية التي أدت إلى تكاثرها. في وقت لاحق من التاريخ ظهر تيار آخر الفكر: الباحثون الذين اعتقدوا أن الأشكال الأولى للحياة كانت الأحماض النووية ، والتي تضاعف نفسها أنفسهم ، مثل RNA أو DNA ، وأن عناصر أخرى مثل شبكات التمثيل الغذائي ظهرت لاحقًا لتحسينها نجاة.

في التسعينيات ، ظهرت سلسلة من التحقيقات التي أظهرت حقيقتين عززتا هذه الفرضية:

• إذا تم تسخين الأحماض الأمينية في غياب الماء ، فإنها يمكن أن ترتبط لتشكيل البروتينات
• أن نيوكليوتيدات الحمض النووي الريبي يمكن أن تتحد عند تعرضها لسطح طيني. لذلك سيكون الطين محفزًا لتكوين بوليمر RNA.

بعد دراسة كلتا النظريتين ، لم نقترب من معرفة الحقيقة لأننا نواجه مشكلة: الكائنات الحية تتطلب مكونات محددة (البروتينات والدهون) ونظام نقل المعلومات (الأحماض النووية). الأول بدون الأخير سيؤدي إلى تشكيلات لا يمكن نسخها واستنساخها ، والأخيرة بدون الأولى لن تكون قادرة على التعبير عن معلوماتها للسماح بالنسخ.

إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المقالات المشابهة لـ أصل الحياة حسب علم الأحياء، نوصيك بإدخال فئة قصة.

• باردو ، أ. (2007). أصل الحياة وتطور الأنواع: العلم والتفسيرات.
• أكاديمية خان (s.f) فرضية حول أصل الحياة. تعافى من: https://es.khanacademy.org/science/biology/history-of-life-on-earth/history-life-on-earth/a/hypotheses-about-the-origins-of-life