أصل الحياة على الأرض: النظريات الأساسية

ال أصل الحياة على الأرض إنه موضوع أثار اهتمام البشرية لفترة طويلة. ال أرض يبلغ عمره حوالي 4.6 مليار سنة ، ومع ذلك ، لا يتزامن هذا العمر مع ظهور الحياة على هذا الكوكب. في البداية ، كانت للأرض خصائص حالت دون تطور الحياة ، مثل نقصها ماء. مع برودة الكوكب ، ظهرت أشكال الحياة البدائية.

يعود أول دليل معروف على الحياة إلى 3.5 مليار سنة ويأتي من الستروماتوليت المتحجرة. الستروماتوليت هي هياكل صخرية تنتجها الكائنات الحية الدقيقة التي تشكل أغشية ميكروبية تحبس الوحل.

اقرأ أيضا: ما هي الحفريات؟

التولد الذاتي والتكوين الحيوي

يتم إنتاج الستروماتوليت بفعل الكائنات الحية الدقيقة.

في الماضي ، معرفة الطرق التي الكائنات الحية كان التكاثر محفوفًا بالمخاطر ، مما جعل فهم نشوء الحياة يساء فهمه. في البداية ، كان يعتقد أن الكائنات الحية نشأت من مادة هامدة وعفوية. القميص الأبيض والدقيق ، على سبيل المثال ، يمكن أن يكونا مسئولين عن ظهور الفئران. الذي - التي الرؤية ، أن الحياة نشأت من مادة جامدة، كان يعرف باسم نظرية التولد الذاتي.

أجرى العديد من الباحثين دراسات من أجل قلب هذه الفكرة ، أحدهم هو العالم الفرنسي لويس باستور. كان

مسؤولة عن الإطاحة النهائية بالتولد الذاتي من خلال أ تجربة - قام بتجارب مع قوارير زجاجية. قام هذا الباحث بإعداد حساء مغذي ووضعه داخل هذه البرطمانات. لاحقًا ، قام بتمديد وثني رقاب النار في النار ، وبالتالي غلي المرق المغذي وجعله عقيمًا. انتظر الباحث حتى تبرد المادة وترك تجربته في درجة حرارة الغرفة.

بعد أيام قليلة ، لاحظ باستير أن المرق استمر دون أن يتطور أي كائن حي. ثم فهم بعد ذلك أن انحناء الرقبة يمنع دخول الكائنات الحية الدقيقة. عند كسر عنق الزجاجة ، لاحظ الباحث أن الكائنات الحية الدقيقة قد تطورت في المرق. لذلك يمكنه استنتاج ذلك لم تنشأ الحياة من مادة غير حية، ولكن من حياة أخرى موجودة مسبقًا - نظرية التولد الحيوي.

تطورت الكائنات الحية الدقيقة في المرق فقط بسبب التلوث الذي حدث عندما لامست المادة الهواء. على الرغم من دحض التولد الذاتي وتقوية التولد الحيوي ، لم تجب تجربة باستير على السؤال عن كيفية تشكل أول أشكال الحياة.

اقرأ أكثر: تجربة Redi - تعاونت في فهم أن الكائن الحي لا يمكن أن ينشأ من مادة هامدة

كيف تشكلت الحياة الأولى؟

واحدة من أكثر النظريات المقبولة حاليًا لشرح أصل الحياة على الأرض هي تلك التي اقترحها الكيميائي الروسي في عشرينيات القرن الماضي. أوبارين والعالم البريطاني هالدين. بشكل مستقل ، أثار هؤلاء الباحثون فرضية أن أجواء سمح بدائي بتكوين مركبات عضوية تعتمد على جزيئات بسيطة.

لفترة طويلة ، لم يكن للأرض خصائص تسمح بتطور الحياة.

وفقًا لهذه الفرضية ، تشكل الغلاف الجوي للأرض المبكرة بواسطة غازات مثل الميثان والأمونيا والهيدروجين وبخار الماء. تحت تأثير العواصف الكهربائية والأشعة فوق البنفسجية الشديدة ، خضعت الجزيئات البسيطة لتفاعلات كيميائية وشكلت جزيئات أكثر تعقيدًا ، مثل الأحماض الأمينية.

ثم بدأت الجزيئات في ترتيب نفسها والاندماج مع بعضها البعض. وفقًا لهلدان ، كانت المحيطات البدائية عبارة عن محلول غني بالجزيئات العضوية ، نوعًا ما حساء بدائيالتي ظهرت فيها الحياة بشكل تدريجي.

في عام 1953 ، تم اختبار فرضية Oparin-Haldane بواسطة ستانلي ميلر وهارولد أوري. لقد خلقوا ، في المختبر ، الظروف التي اعتقد أوبارين وهالدين أنها موجودة على الأرض المبكرة. كانت نتيجة التجربة إنتاج جزيئات عضوية.

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه من المعروف اليوم أن الجو البدائي لم يقدم الشروط التي اقترحها Oparin و Haldane. ومع ذلك ، فإن التجارب المماثلة لتلك التي أجراها ميلر وأوري ، باستخدام خصائص الغلاف الجوي الذي نعتقد الآن أن الأرض البدائية كانت تمتلكه ، كان قادرًا أيضًا على إنتاج الجزيئات عضوي.

اقرأ أكثر: نظام الأرض - مزيج من العناصر الضرورية لتكوين الحياة

هل كانت أشكال الحياة المبكرة ذاتية التغذية أم غيرية التغذية؟

بناءً على فهم كيفية ظهور الكائنات الحية الأولى على كوكبنا ، نشأ سؤال آخر: كيف تحصل الكائنات البدائية على طعامها؟ لدينا فرضيتان للإجابة على هذا السؤال: ذاتية التغذية وغيرية التغذية. حسب الفرضية ذاتي التغذية، كانت الكائنات الحية الأولى قادرة على إنتاج طعامها من خلال عمليات كيميائية مختلفة.

ربما كانت هذه الكائنات كائنات التركيبات الكيميائية التي تستخدم الطاقة من أكسدة المركبات غير العضوية لإنتاج مادتها العضوية. الفرضية عضوية التغذية، بدوره ، ينص على أن الكائنات الحية الأولى كانت غير قادرة على إنتاج طعامها وتغذت على جزيئات عضوية بسيطة كانت متوفرة في البيئة.

كلا الفرضيتين تلقى انتقادات. بينما يدعي مؤيدو فرضية التغذية الذاتية أن الكائنات الحية الأولى لم يكن لديها مادة عضوية بالكمية اللازمة لها. التطور ، يزعم مؤيدو فرضية التغذية غير المتجانسة أن الكائنات الحية الأولى لم يكن لديها الأجهزة اللازمة لإنتاج غذاء.

فرضيات أخرى عن أصل الحياة

تحاول فرضيات أخرى تفسير أصل الحياة على كوكبنا. من بين أهمها ، يمكننا أن نذكر الخلق و بانسبيرميا. بالنسبة الى الخلق كل الكائنات الحية خلقها الله ، كما جاء في الكتاب المقدس. في فرضية بانسبيرميابدورها ، كانت الحياة على الكوكب قد نشأت من المواد الخام القادمة من الفضاء.

أصل تمارين الحياة

السؤال رقم 1 (UFPB) بالنسبة للأرض البدائية ، يصح القول: أ) اقتصرت المياه على الأنهار الجليدية والمحيطات المتجمدة. ب) كانت البروتوزوا هي الكائنات الحية الأولى التي ظهرت. ج) كان الغلاف الجوي يحتوي على تركيزات عالية من الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والكربون في حالة غازية. د) كان التفريغ الكهربائي القوي والكمية الكبيرة من الأشعة فوق البنفسجية عاملين أساسيين في تكوين الجزيئات العضوية الأولى. ه) أنتجت الكائنات الحية ذات التغذية الكيميائية غذاءها من جزيئات الكربون.

رد:الحرف د. كانت العواصف الكهربائية والأشعة فوق البنفسجية الشديدة مهمة لحدوث التفاعلات الكيميائية وتشكيل الجزيئات العضوية.

السؤال 2 (Unicentro) هناك العديد من المناقشات حول أصل الحياة على كوكب الأرض. تظهر الدراسات حول هذا الموضوع أهمية التقدم التكنولوجي والبحوث لتحسين الفرضيات حول أصل الحياة. ومع ذلك ، بعد بضعة قرون من الدراسات ، على الرغم من التقدم الكبير ، لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها. يمكن ذكر النظريات الرئيسية لأصل الحياة: أ) اعترف هالدين وأوبارين أن الجزيئات غير العضوية ، الموجودة في الغلاف الجوي البدائي ، قد تتحد ، إنشاء جزيئات عضوية بسيطة ، والتي ستكتسب لاحقًا القدرة على التكرار الذاتي و التمثيل الغذائي. ب) تم تأكيد نظرية التولد التلقائي من خلال البحث الذي أجراه باستور ، حيث تم العثور على الكائنات الحية الدقيقة في قوارير ذات "أعناق البجعة" ، بعد عملية الغليان. ج) سمحت التطورات التكنولوجية والبحوث الحالية بتعريف اكتشاف الحياة على أنه من خلال تطور المكونات غير العضوية التي نشأت على كوكب الأرض نفسه. د) وفقًا لـ panspermia ، كانت الكائنات الحية الأولى قد أتت من الكون وستكون متعددة الخلايا وذاتية التغذية. هـ) تمكنت الأبحاث التي أجريت من إثبات فرضية التغذية الذاتية ، حيث لم يكن هناك ما يكفي من العناصر الغذائية على الأرض البدائية لتزويد الكائنات الحية.

الجواب: حرف أ. إحدى الفرضيات الأكثر قبولًا لشرح أصل الحياة هي تلك التي اقترحها هالدين وأوبارين. تعترف بأن الجزيئات غير العضوية خضعت لسلسلة من التفاعلات الكيميائية التي أدت إلى تكوين جزيئات عضوية. بعد ذلك ، خضعت هذه الجزيئات لتعديلات واكتسبت القدرة على الانقسام والتمثيل الغذائي.