بسم الله الرحمن الرحیم

« مروری بر تاریخچه فرضیات »

همه سامانه های زنده باید انرژی را پردازش کنند، اطلاعات را ذخیره کرده و سپس از آن استفاده کنند و سرانجام، خود را تکثیر نمایند

مقالات پیش رو، مجموعه‌ مقالاتی از والتر بردلی (Walter Bradley) و کیسی لاسکین (Casey Luskin) است که سعی دارد توضیحی ارائه ‌دهد برای این پرسش حیاتی که «آیا زندگی در ابتدا توسط عوامل کاملاً طبیعی به وجود آمده است؟».

این دومین مقاله از این مجموعه بود، که گزیده ای اصلاح شده از کتاب اخیرا منتشرشده‌ی " راهنمای جامع علم و ایمان: کاوش در سؤالات نهایی درباره زندگی و کیهان" (The Comprehensive Guide to Science and Faith: Exploring the Ultimate Questions About Life and the Cosmos) می باشد.

برای مشاهده ی سایر قسمت ها، اینجا را کلیک کنید.

(کیسی لاسکین)  

(والتر بردلی)

در ابتدا، تاریخچه‌ای کوتاه از فرضیات اولیه در رابطه با پیدایش حیات را بررسی می کنیم.

تفکر پیدایش خود به خودی (یا خلق الساعه) توسط ارسطو مطرح شد، به این معنی که حیات می تواند از ماده‌ی غیر زنده ایجاد شود{مثلا پدیدار شدن کرم حشرات از گوشت فاسد}. این اعتقاد -که به آن "نازیست‌زایی (abiogenesis)" نیز می گویند- برای دو هزار سال بر علم سلطه داشت. اما سرانجام در سال 1859، لویی پاستور به طرز متقاعدکننده‌ای - با مجموعه‌ای از آزمایش‌های هوشمندانه- آن را رد کرد. او نشان داد که ماده‌ی غیر زنده فقط در ظاهرِ امر، به نظر می‌رسد که می تواند عامل پیدایش زندگی باشد، اما حیاتی که ایجاد می‌شود در واقع از موجودات زنده‌ی بسیار کوچک، ناشی شده است؛ نه از ماده ی بی‌جان.

تصویر: لویی پاستور

واضح بود که آزمایش های پاستور قویا به این پرسش پاسخ داده بود که "آیا زندگی فقط از ماده‌ی زنده‌ی ازپیش‌موجود، پدیدار می شود؟" یعنی فرآیندی که به آن "زیست زایی (biogenesis)" می‌گویند. پاستور در سال ۱۸۶۴ پیروزمندانه، پیش بینی خود را به دانشکده علوم سوربن پاریس اعلام کرد که: «عقیده‌ی "پیدایش خودبخودی" هرگز نمی تواند پس از ضربه‌ی مهلک این آزمایش ساده، دوباره خود را بازیابی کند.»¹ دیدگاه پاستور تقریباً برای یک قرن، غالب باقی ماند. 

اما در سال ۱۹۲۴، پس از گذشت شصت سال از زمان آزمایش های پاستور، الکساندر ایوانوویچ اُپارین، بیوشیمی‌دان روسی پیشنهاد کرد که مولکول‌های پیچیده‌ی مرتبط با حیات می‌توانسته‌اند از مولکول های ساده تری تکامل یافته باشند که از قبل بر روی زمین اولیه ی بی‌جان، وجود داشته اند. اُپارین با این گمانه زنی های جسورانه، یک فرضیه ی نوین از دیدگاه "نازیست زایی (خلق الساعه)" ارائه داد و دوباره این مبحث را که " زندگی چگونه می توانست خود به خود پدیدار شده باشد"، بازگشایی کرد. ²

 یک زیست شناس عقل گرا

در سال ۱۹۲۹ زیست شناس انگلیسی، جِی. بی. اس هالدان (J. B. S. Haldane) مقاله‌ای را در "سالنامه‌ی عقل‌گرایی" منتشر کرد و گمانه زنی کرد که چه شرایط اولیه ای ممکن است برای خاستگاه طبیعت‌گرایانه‌ی زندگی، مطلوب ترین شرایط باشد.³ او یک جو غنی از گازها را در زمین اولیه تصور کرد که عمل رعد و برق ها در آن، باعث ایجاد واکنش های شیمیایی برای تولید واحدهای مختلف سازنده‌ی زندگی - مانند قندها و اسیدهای آمینه ساده- شده است. از نظر هالدان، این احتمال وجود داشت که یا این مولکول ها بتوانند در اقیانوس ها به اندازه کافی تجمع پیدا کنند، و یا اینکه با احتمال بیشتری بتوانند در دریاچه ها و حوضچه ها متمرکز شوند، به گونه ای که امکان داشته باشد تا با یکدیگر واکنش های شیمیایی انجام دهند و زنجیره های پلیمری بلندی را بسازند، زنجیره هایی مانند پروتئین، DNA، و RNA که امروزه می دانیم اجزای کلیدی سلول های زنده هستند. ⁴  

در سال 1944، فیزیکدان کوانتومی برجسته، اِروین شرودینگر مشاهده کرد که یکی از ویژگی‌های مهم سامانه های زنده، داشتن ساختارهایی بسیار منظم و غیرنوسانی (aperiodic) است که با استفاده‌ی مداوم از انرژی (شیمیایی یا تابشی) از محیط اطرافشان، سامانه را زنده نگه می دارند.⁵

در سال 1952، هارولد سی اوری (Harold C. Urey) پیشنهاد کرد که جو اولیه‌ی زمین، غنی از گازهای هیدروژن، آمونیاک، و متان بوده است یعنی گازهایی که می توانند، هم ساختارهای عنصری و هم انرژی را تامین کنند تا انجام واکنش های شیمیایی لازم برای ساخت پلیمرهای زیستی اولیه -یعنی واحدهای شیمیایی سازنده‌ی زندگی- امکان پذیر شود. ⁶

مرحله های تکمیلی زیاد

توضیحاتی که تاکنون بیان شد مروری بود بر فرضیات اولیه ای که در مورد تولید واحدهای ساختمانی زندگی بر روی زمین صحبت می کردند. اما باید گفت که مرحله های تکمیلی زیادی مورد نیاز است تا اولین زندگی بتواند آغاز شود. این مراحل در شکل زیر نشان داده شده است.⁷  در مطلب بعدی از این مجموعه، ما این مراحل مختلف را در یک سناریوی فرضی از منشأ حیات بررسی می کنیم تا شما بتوانید خودتان قضاوت کنید که آیا نظریه‌های فعلی، قابل قبول هستند یا خیر.

گام های مهمی که در منشا زندگی دخیل هستند. تمام سناریوهای تکاملی پیشا-زیستی، دارای مراحل فرضی زیادی هستند.

با این حال، ابتدا لازم است که مساله‌ی مورد بحث را تعریف کنیم. همانطور که قبلا اشاره شد، همه‌ی سیستم های زنده باید

(1) انرژی را پردازش کنند،

(2) اطلاعات را ذخیره ‌کنند، و

(3) خود را تکثیر نمایند.

در طبیعت، این فرآیندها اصولا توسط مولکول‌های سه خانواده از پلیمرهای زیستی بزرگ انجام می‌شوند: پروتئین‌ها، DNA و RNA.

معمای چگونگی آغاز زندگی اساساً معمای چگونگی تشکیل و تجمع این سه نوع زیست-پلیمر در یک سلول است، یعنی جایی که با سدی از لیپیدها به عنوان یک غشا، محافظت می شوند تا بتوانند دوباره از روی خود تکثیر کنند.

و در مقاله بعد می‌خوانیم:

«​ ​راز ساخته شدن مونومرهای آلی ساده در دوران پیشا-زیستی.»

این مطلب به طور اختصاصی توسط «شکوه آفرینش» تهیه شده است

و ترجمه ای است از:

evolutionnews.org

اگر این مقاله برای شما جالب بود، آن را با دوستان شاداب خود نیز به اشتراک بگذارید

🌺🍃🏵🍃🌺

یادداشت ها

1. R. L. Devonshire,The Life of Pasteur, translated R. Vallery-Radot(New York: Doubleday, 1920), 109.

2. Alexander I. Oparin,Proiskhozhdenie Zhizni(Moscow, Russia: Izd. Moskovski Rabochii, 1924), translated asOrigin of Lifeby S. Morgulis (New York: Macmillan, 1938).

3. J. B. S. Haldane, “Origin of Life,” Rationalist Annual 148 (1929), 3-10. For a discussion of Haldane’s views, see Stéphane Tirard, “J.B.S. Haldane and the origin of life,” Journal of Genetics 96 (November 2017), 735-739.

4. J. D. Bernal, "The Physical Basis of Life," paper presented before British Physical Society in 1949, found inThe Physical Basis of Life(London, UK: Routledge, 1951).

5. Erwin Schrödinger,What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell(Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1944).

6. Harold C. Urey,The Planets: Their Origin and Development (New Haven, CT: Yale University Press, 1952).