با نظریه بیگ بنگ زندگی آشنا شوید

شکست طبیعت گرایان

همانطور که داروین یک حوضچه را نوعی حوضچه گرم فرض کرد که دارای آمونیاک و نمک های گوگرد کافی، نور، گرما، الکتریسیته و غیره است که امکان تشکیل مخلوط های پروتئینی آماده تبدیل شدن به اشکال پیچیده تر را فراهم می کند. این برای توضیح چگونگی آغاز زندگی پیشنهاد شده است. اکثر آنها بر این فرض استوارند که سلول‌ها بسیار پیچیده‌تر از آن هستند که به یکباره تشکیل شوند، بنابراین زندگی باید تنها با یک جزء زنده شروع شود و به نحوی دیگران را در اطراف آن ایجاد کند. اطراف آن با این حال، هنگامی که این ایده ها در آزمایشگاه عملی شوند، چیز خاصی را به وجود نمی آورند. بنابراین برخی از محققان شروع به درک می کنند، به عنوان مثال، تلاش برای ساخت یک ماشین با ساخت یک شاسی و امیدوارند چرخ ها و موتور به طور طبیعی بیرون بیایند. یک ایده این بود که پروتئین ها در درجه اول قرار گرفتند. در دهه 1950، سیدنی فاکس زیست شیمیدان کشف کرد که گرم کردن اسیدهای آمینه باعث می شود آنها به زنجیره ای متصل شوند. با این حال، پروتئینوئیدها هرگز بیشتر از این پیشرفت نکردند. برخی از محققان هنوز به دنبال رفتار واقعی در پروتئین های ساده هستند، اما این ایده که پروتئین خود آغازگر حیات است، اکنون تا حد زیادی رد شده است.

اخیراً، تحقیقات زیادی بر روی ایده‌ای به نام دنیای RNA متمرکز شده است... با این حال، بیوشیمی‌دانان دهه‌ها را در تلاش برای جمع‌آوری یا کپی کردن RNA خود در آزمایشگاه صرف کرده‌اند. ، و اکنون آنها اعتراف می کنند که برای انجام این کار کمک زیادی لازم است. پس شاید بتوان فکر کرد که غشای سلولی ابتدا ظاهر شد. دیوید دیمر از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، این مسیر را رهبری کرده است. در دهه 1970، گروه او دریافتند که چربی‌های موجود در غشای سلولی زمانی ساخته می‌شوند که دو ماده شیمیایی ساده، سیانامید و گلیسرول، با آب مخلوط شده و تا دمای 65 درجه سانتی‌گراد گرم شوند. …. با این حال، او اکنون می پذیرد که این کافی نیست، زیرا لیپیدها نمی توانند ژن ها را حمل کنند یا آنزیم ها را تشکیل دهند.

تعداد انگشت شماری از دانشمندان استدلال می کنند که زندگی در زمین آغاز نشده است، بلکه در جاهای دیگر جهان آغاز شده است، و این زندگی بر روی شهاب سنگ ها و دیگر اجرام آسمانی به اینجا آورده شده است. این ایده به عنوان "نظریه جایگزین" یا "پانسپرمی" شناخته می شود. گذشته از این واقعیت که بشر صرفاً با این مشکل برخورد می کند که چگونه زندگی اتفاق می افتد، ما همچنین هیچ مدرکی از زندگی در جای دیگر نمی یابیم. اگر پانسپرمیا درست بود، باکتری‌ها از فضا به زمین سرازیر می‌شدند و سیارات مجاور مانند ماه اجساد بسیاری از آنها را تولید می‌کردند. اما هیچ مدرکی دال بر حمله باکتری ها وجود ندارد و سنگ ماه عقیم است. علاوه بر این، فضا دشمن زندگی است. در آزمایش‌هایی که باکتری‌ها در خارج از ایستگاه فضایی بین‌المللی قرار گرفتند، حتی یک سال قرار گرفتن در معرض آن باعث آسیب شدید به زندگی شد. این دری برای حرکت حیات در منظومه شمسی ایجاد می کند، اما دریچه باریک است: سفر از مریخ به زمین حداقل ماه ها طول خواهد کشید. سفر از ستاره های دیگر هزاران سال طول می کشد، بنابراین غیرممکن به نظر می رسد. استدلال‌هایی که مدت‌ها به نفع زیست‌زایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، و همچنان در کتاب‌های درسی مطرح می‌شوند، اکنون بر اساس شواهد فیزیکی نادرست هستند.

طبیعت گرایان: "منشا حیات به وضوح پیچیده تر از آن چیزی است که ما فکر می کردیم." مشکل در درک منشاء زندگی این است که ما نمی دانیم زندگی برای اولین بار چگونه به وجود آمد. قدیمی ترین فسیل های پذیرفته شده 3.5 میلیارد سال قدمت دارند، اما کمک چندانی نمی کنند. آنها در صخره های باستانی در استرالیای غربی به نام استروماتولیت ها یافت می شوند و میکروارگانیسم های تک سلولی شبیه باکتری های مدرن هستند. آنها نسبتا پیچیده هستند: حتی ساده ترین باکتری های مدرن بیش از 100 ژن دارند. اولین موجودات باید ساده تر باشند. ویروس‌ها ژن‌های کمتری دارند، اما تنها با آلوده کردن سلول و تسخیر سلول می‌توانند تکثیر شوند، بنابراین قبل از سلول ظاهر نمی‌شوند.

سه فرآیند اصلی زندگی

در غیاب شواهد فیزیکی برای منشاء غیر زنده، محققان در مورد منشأ حیات با طرح دو سؤال از نو شروع می کنند. فرآیندهای اساسی که زیربنای زندگی هستند چیست؟ و این فرآیندها از چه مواد شیمیایی استفاده می کنند؟ آنها استدلال می کنند که پاسخ این است: زندگی را می توان به سه سیستم اصلی تقلیل داد: اول، یکپارچگی ساختاری دارد: یعنی هر سلول دارای یک غشای بیرونی است که آنها را کنار هم نگه می دارد. دوم، زندگی متابولیسم دارد، مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی که انرژی را از محیط اطرافش می‌گیرد. در نهایت، زندگی می‌تواند با استفاده از ژن‌هایی که حاوی دستورالعمل‌هایی برای ساختن سلول‌ها هستند، تولید مثل کند و به فرزندان منتقل شود. سه فرآیند اصلی زندگی در هم تنیده شده اند. ژن‌ها دستورالعمل‌های ساخت پروتئین را حمل می‌کنند، به این معنی که پروتئین‌ها فقط به دلیل ژن‌ها وجود دارند. اما پروتئین ها برای حفظ و تکثیر ژن ها نیز ضروری هستند، بنابراین ژن ها فقط روی پروتئین ها وجود دارند. و پروتئین های ساخته شده توسط ژن ها برای ساخت لیپید برای غشای سلولی مهم هستند. هر نظریه ای که منشا حیات را توضیح دهد باید این را در نظر بگیرد. با این حال، اگر فرض کنیم که ژن ها، متابولیسم و غشای سلولی بعید است به طور همزمان ایجاد شوند، به این معنی است که یکی از آنها باید اول باشد و عوامل را "ایجاد" کند. باقی مانده است.

"بیگ بنگ زندگی" - آیا مولکول های کلیدی زندگی می توانند با هم شکل بگیرند؟

کاستی‌های این مدل‌های ساده از منشأ حیات، دیمر و دیگران را به کشف جایگزینی به ظاهر کمتر معقول از هر سه سیستم اصلی زندگی که در شکل هم‌زمان هستند، سوق داد.  ساده شده این نظریه به عنوان نظریه «همه چیز-فرضیه اول» نیز شناخته می شود. بر اساس این نظریه، ژن ها، متابولیسم و غشای سلولی به دلایلی از همان آغاز زندگی روی زمین به طور همزمان ظاهر می شوند. مایکل مارشال این را بیگ بنگ زندگی می نامد.

از سال 1971، در طول 50 سال گذشته، دانشمندان بسیاری در نقاط مختلف جهان مطالعات و آزمایشات بی شماری را در این زمینه انجام داده اند. موفقیت آمیزترین آنها این است که جک زوستاک در دانشکده پزشکی هاروارد گام های مهمی در آشکار ساختن چگونگی وقوع این اتفاق برداشته است. از سال 2003، تیم او سلول‌های مدلی را با لایه‌های خارجی اسیدهای چرب در اطراف فضای داخلی ساخت که می‌تواند حاوی RNA باشد. این سلول‌های مصنوعی به‌ویژه در حضور کانی‌های رسی مونتموریوم لونیت، که معمولاً درون آن‌ها به دام افتاده‌اند و حامل RNA درون آن‌ها هستند، به سرعت تشکیل می‌شوند. هر چه سلول مصنوعی RNA بیشتری به دست آورد، بیشتر رشد می کند: آنها با یکدیگر رقابت می کنند. علاوه بر این، آنها می توانند تقسیم شوند تا سلول های دختری را تشکیل دهند، درست مانند سلول های مدرن. این تیم می نویسد: «رشد و تقسیم می تواند نتیجه نیروهای ساده فیزیکی و شیمیایی بدون نیاز به هیچ ماشین پیچیده بیوشیمیایی باشد. تیم Szostak حتی RNA خود را در داخل سلول های مصنوعی مشاهده کرده اند.

به گفته مایکل مارشال، زندگی "بسیار پیچیده" است. همه مواد لازم برای زندگی باید در وهله اول در جای درست ظاهر شوند، در غیر این صورت زندگی نمی تواند وجود داشته باشد و نظریه های طبیعی در مورد منشاء زندگی را غیرقابل قبول، پوچ و غیرقابل باور می کند. نظریه توهم آمیز به اصطلاح "بیگ بنگ زندگی" ممکن است طبیعت گرایان را امیدوار کند که "همه چیز [برای زندگی] در وهله اول" در سطح سلولی ظاهر شد. با این حال، تنها دو سوم از فرآیندهای اصلی زندگی را در سطح سلولی حل می کند و باید تحت تأثیر آزمایشات عمدی هوش انسانی قرار گیرد، نه اصلاً. علاوه بر این، فاصله از زندگی در سطح سلولی تا شکل‌گیری حیوانات/گیاهان با تنوع بسیار زیاد و ویژگی‌های بیولوژیکی بسیار پیچیده، تصادفاً بسیار زیاد است و قابل اجرا نیست ناگفته نماند که چگونه از زندگی در سطح سلول های بی جان می توان افراد دارای افکار، روحیات، شخصیت و عواطف را شکل داد؟ شبیه به این واقعیت است که به دلایلی به طور تصادفی یک ماشین با فریم کامل، چرخ ها و موتور ظاهر می شود، سپس به طور تصادفی ماشین می تواند خود را در جاده رانندگی کند. شهر تبدیل به موجودی می شود که می اندیشد و می تواند موجودات دیگری را به دنیا آورد.

---

مطالب مرتبط

قدیمی ترین ویروس کشف شده در اسکلت انسان که هنوزم خطرناک است

• جمعه 15 تیر 1403
• 0 بازدید

زیباترین خودروهای دهه 1920 و 1930

• پنجشنبه 14 تیر 1403
• 0 بازدید

آیا اندازه جهان می تواند محدود باشد؟

• سه شنبه 12 تیر 1403
• 5 بازدید

مکان های روح آلود در آمریکا و داستان های پشت آن

• دوشنبه 11 تیر 1403
• 9 بازدید

بهترین مکان ها برای یافتن حیات فرازمینی در منظومه شمسی کدامند؟

• شنبه 09 تیر 1403
• 11 بازدید

عکس‌های قدیمی نشان می‌دهند لاس وگاس در دوران طلایی خود چگونه بوده است

• جمعه 08 تیر 1403
• 9 بازدید

مغز چگونه فکر می کند؟

• پنجشنبه 07 تیر 1403
• 19 بازدید