نظرية التركيب الكيميائي ظهور الحياة على الأرض

ال نظرية التركيب الكيميائي, وتعرف أيضًا باسم نظرية التركيب الحيوي أو النظرية الكيميائية الفيزيائية لأصل الحياة ، وتستند إلى فرضية أن الحياة على كوكبنا نشأت من تجميع (توليف) جزيئات بدائية للغاية في بداية الوقت والتي أصبحت أكثر تعقيدًا حتى تشكيل الخلايا الأولى.

تم تطوير هذه النظرية في نفس الوقت تقريبًا - بين عامي 1924 و 1928 - ولكن بشكل منفصل من قبل العلماء ألكسندر أ. أوبارين (عالم الكيمياء الحيوية الروسي) وجون بي. هالدين (عالم أحياء إنجليزي) ، يؤكد نظرية الانفجار الكبير وهزيمة نظرية الجيل التلقائي ، وهو الاعتقاد الذي ساد منذ العصور القديمة.

من بين المساهمات في عمل هذين العالمين ، تبرز مشاركة الصيدلي المكسيكي ألفونسو لويس هيريرا ، الذي أجرى دراسات حول أصل وتطور الحياة على الأرض والذي يعتبر منشئ التصلب ، وهو العلم الذي دراسة أصل البروتوبلازم ، وهذا هو أصل الحياة.

نُشرت دراساته في الخارج وكانت بمثابة أساس لأوبارين وهالدان لتطوير نظريتهما التي غذتها أيضًا الدراسات الجيولوجية والحفريات والبيوكيميائية.

في الوقت الحاضر ، نظرية التركيب الكيميائي هي الأكثر قبولا من قبل العلماء. يشرح أصل الحياة من التطور الكيميائي والظواهر الفيزيائية للمادة.

نظرية التركيب الكيميائي: كيف نشأت الحياة على الأرض?

وفقا لنظرية الانفجار الكبير ، ظهرت الأرض قبل حوالي 5000 مليون سنة من سحابة من غاز الهيدروجين. في وقت واحد نشأت الشمس والكواكب الأخرى للنظام الشمسي.

في البداية ، كانت درجة حرارة الأرض مرتفعة للغاية ، ولكن شيئا فشيئا تهدئة وبدأت المحيطات البدائية في التكون.

في ذلك الوقت ، كان الجو مختلفًا تمامًا عن الجو الحالي. في الغالب بخار الماء والميثان والأمونيا وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين.

على عكس ما يحدث في أيامنا هذه ، في تلك المرحلة الأولية لم تكن هناك طبقة أوزون ، لذلك وصلت جميع أنواع الإشعاع إلى سطح الأرض ، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك الكثير من الطاقة الناتجة عن الانفجارات البركانية المستمرة والبرق والصواعق.

في ظل هذا السيناريو ، من المحتمل جدًا أن تكون أول مركبات عضوية في هذه المحيطات البدائية ، من بينها الكربوهيدرات والدهون وبعض الأحماض الأمينية ، قد تم تشكيلها وتدميرها مرة أخرى ومرة ​​أخرى حتى وجدوا أخيرًا بعض الثبات في التطور.

لملايين السنين تم الجمع بين هذه المواد كيميائيا مع بعضها البعض ، وتشكيل مواد متزايدة التعقيد التي تم تحديدها بواسطة غشاء.

لهذه المواد ، ودعا Oparin لهم protobionts. استمر وجودها لملايين السنين ، ومع مرور الوقت ، اكتسبت خصائص الكائنات الحية ، وأداء وظائف مثل التغذية والإفراز. كما أنها بدأت في التكاثر ، مما يعني ظهور الأحماض النووية التي تحمل المعلومات الوراثية.

بشكل متطور ، سبقت protobiontes الخلايا الأولى البسيطة والبسيطة التي ظهرت بعد آلاف السنين. ويعتقد أن الكائنات الحية الأولى التي ظهرت على الأرض كانت مشابهة جدا للبكتيريا.

كانت هذه الكائنات الأصلية البسيطة للغاية تتطور وتصبح أكثر تعقيدًا حتى أصبحت كائنات متعددة الخلايا.

مساهمة ميلر وأوري

في عام 1953 ، حاول الكيميائي الأمريكيان ستانلي ميلر وهارولد كلايتون أوري إعادة إنتاج في أحد المختبرات الظروف التي اقترحها أوبارين وهالدان في نظريتهما. أنشأ ميلر وأوري جهازًا استنسخوا فيه ظروف الأرض البدائية التي تطرحها نظرية التركيب الكيميائي.

يتكون الجهاز من عدة حاويات متصلة ببعضها البعض. من أجل إعادة تهيئة ظروف الجو البدائي للأرض ، وضع هؤلاء العلماء في حاويات قطبين ، الماء ، الميثان ، الأمونيا والهيدروجين.

من خلال الأقطاب الكهربائية أنتجوا صدمات كهربائية جعلت الشرر يطير مشابه لتلك التي تولدها البرق.

تم جلب الماء الذي يحاكي المحيطات البدائية إلى درجة الغليان. لقد أدخلت العديد من الجزيئات غير العضوية التي يجب تشكيل الكائنات الحية البسيطة والبسيطة منها.

استمرت التجربة لعدة أسابيع ، وفي نهاية الأمر لاحظ العلماء أن بعض المواد قد تراكمت في الماء وفي جدران الحاوية..

عند التحليل ، أدرك ميلر وأوري أنهما كانا عدة مركبات عضوية ، بما في ذلك أربعة أحماض أمينية مختلفة ، والتي تشارك في تكوين البروتينات.

من خلال تجربتهم ، تمكن العلماء الأمريكيون من التحقق من أن المركبات العضوية تم تشكيلها من المركبات غير العضوية.

بهذه الطريقة فتحوا الطريق لإظهار أن التطور ما قبل البيولوجي ، كما اقترح أوبارين وهالدان ، كان ممكنًا.

منذ ذلك الحين ، تم إجراء تجارب مماثلة لتلك التي أجراها ميلر وأوري ، ولكن تم تغيير كميات الغازات وأنواعها. أيضا ، في بعض التجارب قد استخدمت مصادر الطاقة المختلفة مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.

حصلت معظم هذه التجارب على تنوع كبير من المركبات العضوية التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية.

وبهذه الطريقة ، أثبتت نظرية التركيب الكيميائي جزئيًا.

القيود المفروضة على التحقق

أثبتت التجارب التي أجريت للتحقق من نظرية التركيب الكيميائي أن من الممكن أن يكون أصل الحياة قد أوضح من قبل أوبارين وهالدان. ومع ذلك ، لا يمكن تجاهل حقيقة أن هذا حدث على مدى مليارات السنين..

بسبب هذه الفترة الطويلة من الزمن ، والتي غطت عملية ظهور الحياة على الأرض ، من المستحيل إعادة إنتاجها بالكامل وبدقة داخل المختبرات.

وضعت عقبة الزمن العلماء أمام سيناريو صعب ، لأنه قد لا يكون من الممكن على الإطلاق معرفة بالضبط كيف تشكلت الكائنات الحية الأولى التي تسكن الكوكب.

على الرغم من هذا العيب ، فإن نظرية التركيب الكيميائي سمحت لنا برسم صورة قريبة جداً مما كان يمكن أن يكون نشأة الحياة على الأرض..

الموضوعات ذات الاهتمام

نظريات أصل الحياة.

الخلق.

التبزر الشامل.

نظرية أوبارين هالدين.

نظرية التوليد التلقائي.

مراجع

1. بولا أندريا جيرالدو. نظرية التركيب الكيميائي لأصل الحياة. تعافى من es.calameo.com.
2. النظرية الفيزيائية الكيميائية لأصل الحياة. تعافى من academia.edu.