معلومة

ما هو الفرق بين التولد التلقائي والتوليد التلقائي؟

ما هو الفرق بين التولد التلقائي والتوليد التلقائي؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كما يجب أن نعلم جميعًا ، فإن النشوء التلقائي والتوليد التلقائي أبعد ما يكون عن التطابق. أولاً ، تم دحض التولد التلقائي مع باستور ، ويبدو أن النشوء التلقائي هو نظرية علمية صلبة. ومع ذلك ، يمكن للمرء أن يلخص بشكل فضفاض كلاهما على أنهما "ظهور الحياة من المواد غير الحية" والتي ، على أقل تقدير، محيرًا للشخص العادي.

سؤالي هو: ما الذي يميز حقًا النشوء التلقائي عن التولد التلقائي؟ على سبيل المثال ، إذا حدث النشوء التلقائي مرة أخرى ، كيف يمكننا التفريق بين المصطلحين؟

يكون زمن العامل الأكثر مساهمة (حدث النشوء التلقائي على مدى مئات الملايين من السنين)؟ أو حقيقة أن النشوء التلقائي يولد "كائنات بدائية" ، بينما يفترض التوليد التلقائي توليد كائنات متطورة ومعقدة؟


أحد الاختلافات المهمة هو أن التوليد التلقائي هو شكل من أشكال "الآلية" التي "يولد" بها نوع معين ، لذلك يتكرر عدة مرات. بالنسبة لمثل هذه الكائنات المعقدة ، سيكون هذا جزءًا من "دورة حياتها". كما يجب أن تكون عملية منظمة وقوية.

من ناحية أخرى ، فإن التولد الذاتي من شأنه أن يخلق كائنًا لا يعتمد منذ تلك النقطة على التولد الذاتي بأي شكل من الأشكال ، لذلك سيكون حدثًا فريدًا. التولد التلقائي هو احتمالي للغاية وهذا هو السبب في أنه سيؤدي إلى كائنات حية بسيطة للغاية.


ما الذي يميز حقًا النشوء التلقائي عن التولد التلقائي؟

هناك ثلاثة اختلافات.

  1. تكرر

يحدث التولد التلقائي بشكل غير منتظم. ربما مرة واحدة فقط في تاريخ الأرض البالغ 4.5 مليار سنة.

يحدث التكاثر التلقائي في كثير من الأحيان ، في الواقع يمكن أن يكون كل نوع جديد نتاجًا للتكاثر التلقائي. يحدث بشكل متكرر ما عليك سوى الانتظار لمدة أسبوع (بالنظر إلى مثال التوليد التلقائي لتوليد الذباب من اللحوم المتعفنة)

  1. تعقيد.

التولد الذاتي يصنع فقط كائنًا بدائيًا للغاية ... حتى أن هناك أفكارًا مفادها أن حدث التولد التلقائي على الأرض أنتج شيئًا كان نصفه فقط على قيد الحياة ، والقدرة على التعدد والحفاظ على بيئة داخلية منفصلة مع عملية التمثيل الغذائي الأساسية والبسيطة للغاية.

من ناحية أخرى ، يمكن أن ينتج التوليد التلقائي كائنات حية بسيطة ومعقدة. البكتيريا والديدان والأبقار والذباب والبشر. اى شى.

  1. قابلية اعادة الأنتاج

التولد الذاتي إذا تم إجراؤه مرة أخرى ... قد نحصل على بيولوجيا مختلفة جدًا. يوجد أكثر من 20 نوعًا من الأحماض الأمينية. يوجد في الواقع عدد قليل من القواعد أكثر من القواعد الأربعة الموجودة في حمضنا النووي. واستخدام الكودون ... أي 3 بي بي من تشفير الحمض النووي الذي يمكن أن يكون الحمض الأميني مختلفًا جدًا بالنسبة له.

في أحداث الجيل التلقائي ، يمكنك جعله ينتج نفس الكائن عدة مرات ، وصولاً إلى القدرة على التزاوج مع بعضنا البعض. كان الذباب المثال.


السبب الوحيد لعدم دحض التولد الذاتي هو أنه لا يمكن اختباره مثل التطور الذي من المفترض أنه حدث في الماضي ولن يحدث مرة أخرى (على الأقل ليس بالطريقة نفسها) النشوء التلقائي هو نظرية تم اقتراحها فقط لأن الأصل من الحياة غير قابلة للتفسير بالوسائل الطبيعية العادية.

كان التوليد التلقائي محاولة سابقة للإجابة عن أصل الحياة التي يمكن إثباتها أو دحضها بسهولة أكبر.


ما هو الفرق بين التوليد التلقائي والتكوين الحيوي؟

التولد التلقائي هو النشوء التلقائي الحياة من اللا حياة
التولد الحيوي هو الحياة من الحياة.

تفسير:

قبل تجارب لويس باستير ، اعتقد معظم العلماء أن الحياة تأتي من غير الحياة عن طريق التوليد التلقائي. كانت فكرة أن الحياة يمكن أن تأتي من غير الحياة كانت أساسًا لنظريات التطور العضوي من خلال الأسباب الطبيعية مثل نزول داروين مع التعديل.

كانت تجارب لويس باستير أساسًا لنظرية الخلية القائلة بأن الحياة أتت من الحياة. أصبحت نظرية الخلية القائلة بأن الحياة أتت من الحياة تعرف باسم التولد الحيوي. التكاثر الحيوي هو النظرية القائلة بأن الحياة لا تأتي إلا من الحياة. يُعرف هذا أيضًا باسم التوليد أحادي البؤرة الذي يكون نسل الخلايا هو نفسه الخلايا الأبوية التي أتت منها.

التوليد التلقائي أو التولد التلقائي هو عكس التولد الحيوي تمامًا. يقول الجيل العفوي أن الحياة يمكن أن تأتي من اللا حياة. تقول Biognesis أنه من المستحيل أن تأتي الحياة من مادة غير حية. تتطلب فلسفة الواقعية المادية أن الحياة جاءت بطريقة ما من مادة غير حية لأسباب طبيعية تمامًا.


ما هو التولد التلقائي والتوليد التلقائي؟

النشوء التلقائي هي النظرية القائلة بأن الحياة يمكن أن تأتي من اللا حياة. كان التوليد التلقائي هو النظرية القائلة بأن الحياة جاءت من اللا حياة كما لوحظ مع الديدان في اللحوم والعمليات الطبيعية الأخرى.

تفسير:

ساد الاعتقاد السائد بالجيل العفوي قبل تجارب ريدي ولويس باستور. يمكن ملاحظة ظهور الحياة في أماكن متعددة في العالم.

أثبتت تجربة ريدي في استبعاد الذباب من اللحم أنه بدون حياة لا توجد حياة بشكل عفوي

أثبتت تجارب لويس باستور مع النبيذ أنه إذا كان من الممكن منع "الجراثيم" في الهواء من دخول النبيذ ، فلن تظهر الحياة بشكل تلقائي.
ليرة لبنانية
شكلت هذه التجربة أساس نظرية التولد الحيوي القائلة بأن الحياة تأتي فقط من الحياة وأن الخلايا تأتي فقط من الخلايا.

لكن النظرة إلى العالم للتنوير تؤمن بأن كل شيء يجب أن يحدث لأسباب طبيعية. لذلك إذا كان هناك وقت لم تكن فيه حياة ، فلا بد أن الحياة أتت منطقيًا من اللا حياة. أدى هذا الرأي إلى نشوء نظرية abiogensis التي تقول بطريقة ما في التاريخ المبكر للأرض أن الخلية الحية تشكلت من خلال أسباب طبيعية عرضية.

الخلية الحية عبارة عن هيكل معقد بشكل مذهل يتطلب رموز معلومات يمكن تكرارها ونقلها إلى الأجيال القادمة. تتطلب الخلية الحية أيضًا بروتينات وإنزيمات معقدة من أجل البقاء على قيد الحياة في بيئة تتحرك دائمًا نحو الدمار والاضطراب.

في هذه المرحلة من الزمن ، لا توجد نظريات ذات مصداقية حول كيفية نشوء الخلية الأولى لأسباب طبيعية تمامًا. لذلك يظل abiogensis نظرية غير مدعومة تتطلبها فقط النظرة العالمية للواقعية المادية


ما الفرق بين التولد الذاتي والتوليد التلقائي؟

كان التوليد التلقائي هو فكرة أن كائنًا كاملًا يمكن أن ينشأ تلقائيًا من شيء كان غير حي سابقًا. على سبيل المثال ، قبل ملاحظة دورة الحياة الكاملة للبراغيث ، كان يُعتقد أنها نشأت تلقائيًا من الغبار.

التولد التلقائي هي النظرية القائلة بأن مكونات سلائف الخلايا الحية يمكن أن تنشأ بشكل طبيعي من العمليات الكيميائية والفيزيائية. لا تزال الآلية الدقيقة التي نشأت من خلالها الخلايا الحية الأولى على الأرض لغزا ، ولكن هناك الكثير من الأسباب للاعتقاد بأن الخلايا البدائية يمكن أن تتشكل بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، تعلمنا من خلال التحليل الطيفي أن الجزيئات العضوية المعقدة وفيرة في بعض السدم ، وليس لدينا سبب لأن الحياة هي التي أنشأتها. لقد تعلمت التجارب أيضًا أن الهياكل الشبيهة بالخلايا مثل الجسيمات الشحمية تتشكل تلقائيًا من خليط من الجزيئات العضوية وغير العضوية ، التي يتم تحفيزها بواسطة أشعة الشمس أو الحرارة.


الفرق بين التولد الذاتي والتكوين الحيوي

أصل الحياة موضوع مثير للجدل وله أيضًا تاريخ طويل. يعتقد القدماء أن أصل الحياة هو آلية تلقائية ويحدث بسبب المواد غير الحية. هذا الرأي كان معروفا باسم "النشوء التلقائي". ومع ذلك ، أثبت العلماء أخيرًا أن أصل الحياة ناتج بالفعل عن كائن حي موجود مسبقًا ، وليس عن طريق مواد غير حية ، وكان هذا الرأي يُعرف باسم "التولد الحيوي".

التولد

التولد التلقائي هو اعتقاد قديم حول أصل الحياة. يُعرف هذا أيضًا باسم نظرية التوليد التلقائي للحياة. ال نظرية النشوء الذاتي ذكر أن أصل الكائن الحي يرجع إلى مواد غير حية ، أو أنه حادث عفوي. ومع ذلك ، حتى الآن لم يتمكن العلماء من إنجاز هذه النظرية بالتجارب.

التولد الحيوي هو النظرية المقبولة حاليًا فيما يتعلق بأصل حياة جديدة. ال نظرية التولد الحيوي تنص على أن أصل الحياة يرجع إلى وجود خلايا حية أو كائن حي. أثبت لويس باستور وفرانشيسكو ريدي ولازارو سبالانزاني تجريبياً هذه النظرية.

التولد مقابل التولد الحيوي

• ينص التولد الذاتي على أن أصل الحياة يرجع إلى مادة أخرى غير حية ، أو آلية عفوية ، بينما يكشف التولد البيولوجي أن أصل الحياة يرجع إلى كائن حي أو خلايا أخرى موجودة مسبقًا.

• فشل التولد الذاتي في إثباته تجريبياً بينما تم إثبات التولد الحيوي تجريبياً من قبل العديد من العلماء.


نظرية الجيل العفوي

كان الفيلسوف اليوناني أرسطو (384-322 قبل الميلاد) من أوائل العلماء المسجلين الذين صاغوا نظرية جيل عفوي، فكرة أن الحياة يمكن أن تنشأ من مادة غير حية. أرسطو اقترح أن الحياة نشأت من مادة غير حية إذا كانت المادة محتواة النَّفَس (& # 8220vital heat & # 8221). كدليل ، لاحظ عدة حالات لظهور حيوانات من بيئات كانت خالية في السابق من مثل هذه الحيوانات ، مثل الظهور المفاجئ على ما يبدو للأسماك في بركة ماء جديدة. [1]

استمرت هذه النظرية حتى القرن السابع عشر ، عندما أجرى العلماء تجارب إضافية لدعمها أو دحضها. بحلول هذا الوقت ، استشهد مؤيدو النظرية كيف تبدو الضفادع ببساطة وكأنها تظهر على طول الضفاف الموحلة لنهر النيل في مصر أثناء الفيضان السنوي. لاحظ آخرون أن الفئران ظهرت ببساطة بين الحبوب المخزنة في حظائر ذات أسقف من القش. عندما تسرب السقف وتشكلت الحبوب ، ظهرت الفئران. جان بابتيستا فان هيلمونت، عالم فلمنكي من القرن السابع عشر ، اقترح أن الفئران يمكن أن تنشأ من الخرق وحبات القمح التي تُترك في حاوية مفتوحة لمدة 3 أسابيع. في الواقع ، وفرت هذه الموائل مصادر الغذاء المثالية والمأوى لتزدهر مجموعات الفئران.

ومع ذلك ، أحد معاصري فان هيلمونت ، الطبيب الإيطالي فرانشيسكو ريدي (1626–1697) ، تجربة في عام 1668 كانت واحدة من أولى التجارب التي دحضت فكرة أن اليرقات (يرقات الذباب) تولد تلقائيًا على اللحوم المتروكة في الهواء الطلق. وتوقع أن منع الذباب من الاتصال المباشر باللحوم سيمنع أيضًا ظهور اليرقات. غادر ريدي اللحم في كل من الحاويات الست (الشكل 1). اثنان كانا مفتوحين في الهواء ، واثنان مغطى بشاش ، واثنان مغلقان بإحكام. تم دعم فرضيته عندما تطورت اليرقات في الجرار المكشوفة ، ولكن لم تظهر اليرقات في الجرار المغطاة بالشاش أو الجرار محكمة الغلق. وخلص إلى أن الديدان لا يمكن أن تتشكل إلا عندما يُسمح للذباب بوضع البيض في اللحم ، وأن الديدان كانت من نسل الذباب ، وليست نتاجًا للتكاثر التلقائي.

الشكل 1. يتكون الإعداد التجريبي لفرانشيسكو ريدي من حاوية مفتوحة ، ووعاء مغلق بسقف من الفلين ، وحاوية مغطاة بشبكة تسمح بدخول الهواء وليس الذباب. ظهرت اليرقات فقط على اللحم في الحاوية المفتوحة. ومع ذلك ، تم العثور على اليرقات أيضًا على شاش الحاوية المغطاة بالشاش.

في عام 1745 ، نشر جون نيدهام (1713-1781) تقريرًا عن تجاربه الخاصة ، حيث قام بغلي مرق لفترة وجيزة مشبعًا بمواد نباتية أو حيوانية ، على أمل قتل جميع الميكروبات الموجودة مسبقًا. [2] ثم ختم القوارير. بعد بضعة أيام ، لاحظ نيدهام أن المرق أصبح غائمًا وأن قطرة واحدة تحتوي على العديد من الكائنات المجهرية. وجادل بأن الميكروبات الجديدة لابد أنها نشأت بشكل عفوي. ومع ذلك ، في الواقع ، من المحتمل أنه لم يغلي المرق بما يكفي لقتل جميع الميكروبات الموجودة مسبقًا.

لم يتفق Lazzaro Spallanzani (1729-1799) مع استنتاجات Needham ، ومع ذلك ، أجرى مئات التجارب المنفذة بعناية باستخدام مرق ساخن. [3] كما في تجربة نيدهام ، تم غمر المرق في مرطبانات محكمة الغلق ومرطبانات غير محكمة الغلق بمواد نباتية وحيوانية. تناقضت نتائج Spallanzani مع النتائج التي توصل إليها Needham: القوارير المسخنة ولكن المختومة ظلت واضحة ، دون أي علامات على النمو التلقائي ، ما لم يتم فتح القوارير في الهواء لاحقًا. يشير هذا إلى أنه تم إدخال الميكروبات في هذه القوارير من الهواء. ردًا على النتائج التي توصل إليها Spallanzani ، جادل Needham بأن الحياة تنشأ من & # 8220life Force & # 8221 التي تم تدميرها خلال فترة الغليان الممتد لـ Spallanzani. ثم منع أي إحكام لاحق للقوارير قوة الحياة الجديدة من الدخول والتسبب في تكوين تلقائي (الشكل 2).

الشكل 2. (أ) فرانشيسكو ريدي ، الذي أوضح أن اليرقات كانت من نسل الذباب ، وليست نتاجًا للتكاثر التلقائي. (ب) جون نيدهام ، الذي جادل بأن الميكروبات نشأت تلقائيًا في المرق من & # 8220 Life Force. & # 8221 (c) Lazzaro Spallanzani ، الذي تهدف تجاربه مع المرق إلى دحض تجارب Needham.

فكر في الأمر

  • وصف نظرية التوليد التلقائي وبعض الحجج التي تدعمها.
  • اشرح كيف تحدت تجارب ريدي وسبالانزاني نظرية التوليد التلقائي.

ما هي نظرية النشوء؟

النشوء التلقائي هو فكرة نشأة الحياة من مادة غير حية (غير الحياة). لقد توسع هذا المفهوم كثيرًا مع نمو فهم الجنس البشري للعلم ، ولكن جميع أشكال النشوء التلقائي تشترك في شيء واحد: كلها غير قابلة للدعم علميًا. لم تكن هناك تجارب توضح عملية التولد الذاتي. لم يتم ملاحظته من قبل في بيئة طبيعية أو اصطناعية. الظروف التي يعتقد أنها كانت موجودة على الأرض إما غير قادرة على إنتاج اللبنات الأساسية المطلوبة ، أو متناقضة مع نفسها. لم يتم العثور على دليل يشير إلى مكان أو متى قد تكون هذه الحياة قد ولدت. في الواقع ، يبدو أن كل ما نعرفه عن العلم اليوم يشير إلى أن النشوء التلقائي لا يمكن أن يحدث تحت أي ظروف طبيعية ممكنة.

كانت المفاهيم المبكرة للنشوء الذاتي شديدة التبسيط. وسرعان ما تم تغطية اللحوم المتعفنة باليرقات ، ولذا كان من المفترض أن اللحم تحول إلى يرقات. عادة ما تُرى الفئران في الأماكن التي يتم فيها تخزين القش ، لذلك كان من المفترض أن القش تحول إلى فئران. يُعرف هذا النوع من التولد التلقائي باسم "التوليد التلقائي". كان هذا في الواقع التفسير العلمي الشائع لتكاثر الكائنات الحية منذ بضع مئات من السنين. لم يكن حتى منتصف القرن التاسع عشر عندما أثبت رجال مثل باستير تجريبيًا أن الكائنات الحية لا يمكن أن تأتي إلا من الكائنات الحية الأخرى. أي أن العلم أثبت في النهاية بشكل قاطع أن الأصل الوحيد الداعم لأي خلية حية هو خلية حية أخرى.

يمكن أن تكون الأفكار الحديثة عن التولد الذاتي معقدة للغاية ، وبعضها غير مرجح بشكل شنيع أكثر من البعض الآخر. تتنوع التخمينات على نطاق واسع ، من فتحات الحمم البركانية في أعماق البحار إلى مواقع التأثير النيزكي وحتى الشواطئ المشعة. بشكل عام ، تتخيل جميع النظريات الحديثة للتولد الذاتي بعض السيناريوهات التي تخلق فيها الظروف الطبيعية الجزيئات وتجمعها وترتبها بطريقة تبدأ في التكاثر الذاتي. تختلف هذه النظريات على نطاق واسع فيما يتعلق بطبيعة هذه الظروف ، وتعقيد الجزيئات ، وما إلى ذلك. تشترك جميعها في عامل واحد مشترك على الأقل: فهي غير قابلة للتصديق لدرجة الاستحالة ، بناءً على العلم الراسخ.

إحدى مشكلات النشوء التلقائي الحديث هي التعقيد غير العادي للكائنات الحية. أثبتت التجارب أنه يمكن تكوين أحماض أمينية بسيطة جدًا في ظروف معملية. ومع ذلك ، فإن هذه الأحماض المنفصلة ليست كافية في أي مكان لتكوين خلية حية. لن تقتل الظروف التي تكوّن هذه الأحماض أي خلية من هذا القبيل بمجرد تكوينها فحسب ، بل من غير المحتمل أيضًا أن تكون موجودة بالفعل في أي وقت في تاريخ الأرض. أي نظرية تطورية يبدو أنها تشير إلى كيفية نشوء حياة بالغة البساطة من خلية مفردة حديثة التكوين ليس لديها إجابة عن كيفية تشكل تلك الخلية في المقام الأول. لا يوجد "نموذج أولي للخلية الأولى". لم يقترب العلم أبدًا من إنتاج خلية حية مكتفية ذاتيًا يمكن إنتاجها أو البقاء على قيد الحياة في الظروف اللازمة لتشكيل مكوناتها.

لقد قيل أن "الموت هو مشكلة الفلسفة الوحيدة". قد يكون هذا صحيحًا وقد لا يكون ، لكن التعامل مع الموت يمثل تحديًا كبيرًا لأي وجهة نظر فلسفية. وبنفس الطريقة ، فإن النشوء التلقائي هو أكبر مشكلة يواجهها علماء الطبيعة. هناك تخمينات طبيعية حول كيف يمكن أن تبدأ الحياة بدون أي خالق أو مصمم. ومع ذلك ، فإن هذه التفسيرات الطبيعية البحتة يدحضها العلم نفسه تمامًا. ومن المفارقات أن الكثير من الناس يعلنون أن النزعة الطبيعية العلمية "مثبتة" أو "مثبتة" أو "مثبتة" بشكل واضح. ومع ذلك ، فإن المذهب الطبيعي يرتبط بالضرورة بالتولد الذاتي ، وهو أمر مستحيل علميًا.

الدليل القاطع على أن الحياة لا يمكن أن تأتي من اللا حياة هو مؤشر قوي على أن المذهب الطبيعي ليس نظرة واقعية للعالم. كانت الحياة إما ذات أصل طبيعي (نشوء غير طبيعي) أو أصل خارق للطبيعة (تصميم ذكي). الاستحالة العلمية للتولد الذاتي هي حجة ، على الأقل ، لمنشئ خارق للطبيعة. الطريقة الوحيدة لإنشاء حتى أبسط اللبنات الأساسية للحياة هي في ظروف غير طبيعية ، ومصممة للغاية ، وخاضعة للرقابة بإحكام. وهذا بحد ذاته يجعل من المعقول افتراض أن الحياة لا يمكن أن تبدأ بدون تدخل ذكي.


محتويات

يشير التوليد التلقائي إلى كل من العمليات المفترضة التي قد تظهر بها أنواع مختلفة من الحياة بشكل متكرر من مصادر محددة بخلاف البذور أو البيض أو الوالدين ، وكذلك إلى المبادئ النظرية المقدمة لدعم أي من هذه الظواهر. من الأمور الحاسمة في هذه العقيدة الأفكار القائلة بأن الحياة تأتي من اللا حياة وأنه لا حاجة إلى عامل سببي ، مثل الوالدين. يشار أحيانًا إلى العمليات الافتراضية التي تظهر بها الحياة بشكل روتيني من مادة غير حية على مقياس زمني من الدقائق أو الأسابيع أو السنوات (على سبيل المثال في الجيل الموسمي المفترض للفئران والحيوانات الأخرى من طين النيل) التولد. [9] مثل هذه الأفكار ليس لها مبادئ عملية مشتركة مع الفرضية الحديثة للنشوء الذاتي ، والتي تؤكد أن الحياة ظهرت في العصور الأولى للكوكب ، على مدى فترة زمنية لا تقل عن ملايين السنين ، ثم تنوعت فيما بعد ، وأن هناك لا يوجد دليل على أي تكرار لاحق للحدث. [10]

المصطلح جيل ملتبس، يُعرف أحيانًا باسم التغاير أو التكاثر، يصف العملية المفترضة التي ينشأ بها أحد أشكال الحياة من شكل مختلف غير ذي صلة ، مثل الديدان الشريطية من أجسام مضيفيها. [11]

في السنوات التي أعقبت تجربة لويس باستير عام 1859 ، أصبح مصطلح "الجيل التلقائي" غير مرغوب فيه بشكل متزايد. استخدم التجريبيون مجموعة متنوعة من المصطلحات لدراسة أصل الحياة من المواد غير الحية. التباين تم تطبيقه على توليد الكائنات الحية من مادة عضوية كانت حية في السابق (مثل المرق المسلوق) ، واقترح هنري تشارلتون باستيان المصطلح داء الأركيبيوسيس للحياة من مواد غير عضوية.كره العشوائية وعدم القدرة على التنبؤ التي ينطوي عليها مصطلح "الجيل" التلقائي "، في عام 1870 صاغ باستيان المصطلح التولد الحيوي للإشارة إلى تكوين الحياة من مادة غير حية. بعد ذلك بوقت قصير ، اقترح عالم الأحياء الإنجليزي توماس هنري هكسلي المصطلح التولد للإشارة إلى هذه العملية نفسها والمعتمدة التولد الحيوي بالنسبة للعملية التي تنشأ بها الحياة من الحياة الموجودة ، فإن هذه المجموعة الأخيرة من التعريفات هي التي أصبحت مسيطرة. [12]

الفلاسفة ما قبل السقراط

نشط في القرنين السادس والخامس قبل الميلاد ، ودعا الفلاسفة اليونانيون الأوائل فسيولوجي في العصور القديمة (اليونانية: φυσιολόγοι في اللغة الإنجليزية ، الفلاسفة الفيزيائيين أو الطبيعيين) ، حاول تقديم تفسيرات طبيعية للظواهر التي كانت تُنسب سابقًا إلى وكالة الآلهة. [13] إن فسيولوجي سعى المبدأ المادي أو أرش (اليونانية: ἀρχή) للأشياء ، والتأكيد على الوحدة العقلانية للعالم الخارجي ورفض التفسيرات اللاهوتية أو الأسطورية. [14]

أناكسيماندر ، الذي اعتقد أن كل الأشياء نشأت من الطبيعة الأولية للكون ، فإن قرد (ἄπειρον) أو "اللامحدود" أو "اللانهائي" ، كان على الأرجح أول مفكر غربي يقترح أن الحياة تطورت تلقائيًا من مادة غير حية. الفوضى البدائية لـ قرد إلى الأبد في الحركة ، بمثابة طبقة تحتية تولد فيها الأضداد الأولية (على سبيل المثال ، الرطب والجاف ، والساخنة والباردة) وشكلت العديد من الأشياء المتنوعة في العالم. [15] وفقًا لما ذكره هيبوليتوس الروماني في القرن الثالث الميلادي ، ادعى أناكسيماندر أن الأسماك أو الكائنات الشبيهة بالأسماك قد تشكلت لأول مرة في "الرطب" عندما تتأثر بحرارة الشمس وأن هذه الكائنات المائية هي التي أدت إلى ظهور البشر. . [16] كتب سينسورينوس في القرن الثالث ما يلي:

اعتبر Anaximander of Miletus أنه من الماء الدافئ والأرض ظهرت إما أسماك أو حيوانات تشبه الأسماك بالكامل. داخل هذه الحيوانات ، اتخذ الرجال شكلًا واحتُجزت الأجنة حتى سن البلوغ ، وعندها فقط ، بعد أن انفجرت هذه الحيوانات ، كان بإمكان الرجال والنساء الخروج ، وأصبح بإمكانهم الآن إطعام أنفسهم. [17]

اعتقد Anaximenes ، تلميذ Anaximander ، أن الهواء هو العنصر الذي يمنح الحياة ويمنح الكائنات الحركة والتفكير. اقترح أن النباتات والحيوانات ، بما في ذلك البشر ، نشأت من الوحل الأرضي البدائي ، وهو مزيج من الأرض والماء ، جنبًا إلى جنب مع حرارة الشمس. اعتقد أناكساغوراس أيضًا أن الحياة ظهرت من الوحل الأرضي. ومع ذلك ، فقد رأى أن بذور النباتات كانت موجودة في الهواء منذ البداية ، وبذور الحيوانات في الأثير. تتبع Xenophanes أصل الإنسان إلى الفترة الانتقالية بين المرحلة السائلة للأرض وتكوين الأرض ، تحت تأثير الشمس. [18]

في ما كان يُنظر إليه أحيانًا على أنه تصور مسبق لمفهوم الانتقاء الطبيعي ، [19] قبل إمبيدوكليس التولد التلقائي للحياة لكنه رأى أن الأشكال المختلفة ، المكونة من مجموعات مختلفة من الأجزاء ، نشأت تلقائيًا كما لو كانت عن طريق التجربة والخطأ: شكلت التوليفات الأنواع الموجودة في حياة المراقب ، بينما فشلت الأشكال غير الناجحة في التكاثر.

أرسطو تحرير

في أعماله البيولوجية ، وضع الفيلسوف الطبيعي أرسطو نظرية على نطاق واسع في تكاثر الحيوانات المختلفة ، سواء عن طريق التكاثر الجنسي أو التوالد العذري أو العفوي. وفقًا لنظريته الأساسية في hylomorphism ، التي اعتبرت أن كل كيان مادي هو مركب من المادة والشكل ، أكدت نظرية أرسطو الأساسية للتكاثر الجنسي أن بذرة الذكر تفرض الشكل ، ومجموعة الخصائص التي تنتقل إلى الأبناء بشأن "المادة" (دم الحيض) الذي توفره الأنثى. وهكذا فإن المادة الأنثوية هي السبب المادي للولادة - فهي تزود المادة التي ستشكل النسل - بينما السائل المنوي هو السبب الفعال ، وهو العامل الذي يحرض ويحدد وجود الشيء. [20] ومع ذلك ، على النحو المقترح في تاريخ الحيوانات، العديد من المخلوقات لا تتشكل من خلال العمليات الجنسية ولكن عن طريق التكاثر التلقائي:

يوجد الآن خاصية واحدة تشترك فيها الحيوانات مع النباتات. بالنسبة لبعض النباتات يتم إنتاجها من بذور النباتات ، في حين يتم إنتاج نباتات أخرى ذاتيًا من خلال تكوين بعض المبادئ الأولية المشابهة للبذرة ومن هذه النباتات الأخيرة يستمد بعضها مغذيتها من الأرض ، بينما ينمو البعض الآخر داخل نباتات أخرى. فبالنسبة للحيوانات ، ينبع البعض من الحيوانات الأم وفقًا لنوعها ، بينما ينمو البعض الآخر تلقائيًا وليس من سلالة قريبة ، ومن هذه الحالات من التكاثر التلقائي ، يأتي بعضها من تعفن التربة أو المواد النباتية ، كما هو الحال مع عدد من الحشرات ، بينما يتولد البعض الآخر تلقائيًا في داخل الحيوانات من إفرازات أعضائها المتعددة. [22]

وفقًا لهذه النظرية ، قد تنشأ الكائنات الحية من الأشياء غير الحية بطريقة مماثلة تقريبًا لـ "تكوين المادة الأنثوية بواسطة وكالة البذرة الذكورية" التي تظهر في التكاثر الجنسي. [21] تحتوي المواد غير الحية ، مثل السائل المنوي الموجود في التكاثر الجنسي النَّفَس (πνεῦμα ، "التنفس") ، أو "الحرارة الحيوية". وفقًا لأرسطو ، كان للنفَس "حرارة" أكثر من الهواء العادي ، وهذه الحرارة منحت المادة بخصائص حيوية معينة:

يبدو أن قوة كل روح تشترك في جسد مختلف وأكثر إلهيًا مما يسمى [الأربعة] العناصر. لكل [حيوان] ، ما يجعل البذرة متوارثة في البذرة ويسمى "حرارتها". لكن هذه ليست نارًا أو قوة من هذا القبيل ، ولكنها بدلاً من ذلك النَّفَس الموجود في البذرة وفي المادة الرغوية ، وهذا مشابه لعنصر النجوم. هذا هو السبب في أن النار لا تولد أي حيوان. لكن حرارة الشمس وحرارة الحيوانات لا تمتلك فقط الحرارة التي تملأ البذرة ، ولكن أيضًا أي بقايا أخرى لطبيعة [الحيوان] التي قد توجد بالمثل تمتلك هذا المبدأ الحيوي.

رسم أرسطو تشابهًا بين "المادة الرغوية" (τὸ ἀφρῶδες) الموجودة في الطبيعة و "بذرة" حيوان ، والتي اعتبرها نوعًا من الرغوة نفسها (تتكون ، كما كانت ، من خليط من الماء والنفَس. ). بالنسبة لأرسطو ، كانت المواد المولدة لحيوانات ذكور وإناث (السائل المنوي ودم الحيض) في الأساس عبارة عن تحسينات ، يتم إجراؤها بواسطة أجسام الذكور والإناث وفقًا لنسب حرارة كل منهم ، من الطعام المبتلع ، والذي كان بدوره نتيجة ثانوية للعناصر. الأرض و الماء. وهكذا فإن أي مخلوق ، سواء تولد عن طريق الجنس من الوالدين أو بشكل عفوي من خلال تفاعل الحرارة الحيوية والمادة الأولية ، كان يعتمد على نسب النفَس والعناصر المختلفة التي يعتقد أرسطو أنها تشتمل على كل الأشياء. [24] بينما أدرك أرسطو أن العديد من الكائنات الحية نشأت من مادة متعفنة ، أشار إلى أن التعفن لم يكن مصدر الحياة ، ولكنه نتيجة ثانوية لعمل عنصر الماء "الحلو". [25]

تتواجد الحيوانات والنباتات في الأرض وفي السائل لأن هناك ماء في الأرض ، وهواء في الماء ، وفي كل الهواء حرارة حيوية بحيث تمتلئ كل الأشياء بالروح. لذلك تتشكل الكائنات الحية بسرعة عندما يكون هذا الهواء والحرارة الحيوية محاطين بأي شيء. عندما تكون مغلقة للغاية ، يتم تسخين السوائل الجسدية ، تظهر كما لو كانت فقاعة زبدية.

بدرجات متفاوتة من الثقة بالرصد ، وضع أرسطو نظرية التوليد التلقائي لمجموعة من المخلوقات من أنواع مختلفة من المادة غير الحية. الخصيتان (الجنس الذي اشتمل على ذوات الصدفتين والقواقع بالنسبة لأرسطو) ، على سبيل المثال ، تميزت بالتولد التلقائي من الطين ، ولكنها اختلفت بناءً على المادة الدقيقة التي نمت فيها - على سبيل المثال ، المحار والاسكالوب في الرمال ، والمحار في الوحل ، و البرنقيل والبطل في تجاويف الصخور. [22]

تحرير المصادر اللاتينية والمسيحية المبكرة

نصح فيتروفيوس ، وهو مهندس معماري وكاتب روماني من القرن الأول قبل الميلاد ، بوضع المكتبات في مواجهة الشرق للاستفادة من ضوء الصباح ، ولكن ليس باتجاه الجنوب أو الغرب لأن هذه الرياح تولد دودة الكتب. [26]

ادعى أرسطو أن ثعابين السمك كانت تفتقر إلى الجنس وتفتقر إلى الذوبان ، وتفرخ والممرات لأي منهما. [27] وبدلاً من ذلك ، أكد أن الثعابين ظهرت من ديدان الأرض. [28] المؤلفون اللاحقون اعترضوا على ذلك. لم يجادل بليني الأكبر ضد الحدود التشريحية للثعابين ، لكنه ذكر أن الثعابين تتكاثر عن طريق التبرعم ، وتكشط نفسها ضد الصخور ، وتحرر الجزيئات التي تصبح ثعابين. [29] وصف أثينايوس ثعابين السمك بأنها تتشابك وتفرغ سائلًا يستقر على الوحل ويولد الحياة. اعترض أثينيوس أيضًا على التكاثر التلقائي ، مدعيا أن مجموعة متنوعة من الأنشوجة لم تولد من البطارخ ، كما ذكر أرسطو ، بل من رغوة البحر. [30]

بما أن وجهة النظر السائدة للفلاسفة والمفكرين استمرت لصالح التولد التلقائي ، قبل بعض اللاهوتيين المسيحيين هذا الرأي. ناقش Augustine of Hippo النشوء التلقائي في مدينة الله و المعنى الحرفي لسفر التكوين، مقتبسًا من المقاطع الكتابية مثل "دع المياه تُخرج بكثرة المخلوق المتحرك الذي له حياة" (تكوين 1:20) كمراسيم من شأنها تمكين الخلق المستمر. [31]

من سقوط الإمبراطورية الرومانية في القرن الخامس إلى الانقسام بين الشرق والغرب في عام 1054 ، انخفض تأثير العلوم اليونانية ، على الرغم من أن الجيل العفوي ذهب بشكل عام دون منازع. تم عمل أوصاف جديدة. من بين المعتقدات العديدة ، كان لبعضها آثار عقائدية خارج سفر التكوين. على سبيل المثال ، فكرة أن مجموعة متنوعة من الطيور المعروفة باسم أوزة البرنقيل ظهرت من قشريات تعرف باسم أوزة البرنقيل، كان لها آثار على ممارسة الصيام في الصوم الكبير. في عام 1188 ، جادل جيرالد من ويلز ، بعد أن سافر إلى أيرلندا ، بأن الجيل "غير الطبيعي" من إوز البرنقيل كان دليلاً على الولادة العذرية. [32] عندما كانت ممارسة الصيام أثناء الصوم الكبير تسمح بالأسماك ، ولكن الطيور المحظورة ، فإن فكرة أن الإوزة كانت في الواقع سمكة تشير إلى السماح باستهلاكها أثناء الصوم الكبير. تم حظر هذه الممارسة في النهاية بمرسوم من البابا إنوسنت الثالث عام 1215. [33]

أرسطو ، في الترجمة اللاتينية ، من اليونانية الأصلية أو من العربية ، أعيد تقديمه إلى أوروبا الغربية. خلال القرن الثالث عشر ، وصل أرسطو إلى أكبر قبول له. مع توفر الترجمات اللاتينية ، رفع القديس ألبرتوس ماغنوس وتلميذه القديس توما الأكويني الأرسطية إلى مكانة بارزة. كتب ألبرت إعادة صياغة لأرسطو ، معالجة السببية والجامعة، حيث أزال بعضًا ودمج شروحًا أخرى لعلماء العرب. [34] الكتابات المؤثرة لأكويني ، على كل من المادية والميتافيزيقية ، هي في الغالب أرسطية ، لكنها تظهر العديد من التأثيرات الأخرى. [35]

تمت مناقشة التوليد العفوي كحقيقة في الأدب في عصر النهضة. حيث ناقش شكسبير ، بشكل عابر ، الأفاعي والتماسيح التي تتكون من طين النيل (Ant 2.7 F1) ، أثار إزاك والتون مرة أخرى مسألة أصل الثعابين "حيث تربى الجرذان والفئران والعديد من الكائنات الحية الأخرى في مصر ، من حرارة الشمس عندما تشرق عند فيضان النهر. ". في حين أن السؤال القديم عن أصل ثعابين السمك ظل دون إجابة وتم ذكر الفكرة الإضافية القائلة بأن الثعابين تتكاثر من فساد العمر ، فإن التكاثر التلقائي للجرذان والفئران لم يولد أي نقاش. [36]

رفض عالم الأحياء وعالم الميكروسكوب الهولندي يان سوامردام (1637-1680) المفهوم القائل بأن حيوانًا ما يمكن أن ينشأ من آخر أو من التعفن عن طريق الصدفة لأنه كان شريرًا مثل الآخرين ، ووجد مفهوم التوليد التلقائي غير المتدين ، وربطه بالإلحاد و رأي ملحد. [37]

استخدم جان بابتيست فان هيلمونت (1580-1644) تقنيات تجريبية ، مثل زراعة الصفصاف لمدة خمس سنوات وإظهار زيادة الكتلة بينما أظهرت التربة انخفاضًا طفيفًا في المقارنة. نظرًا لعدم فهم عملية التمثيل الضوئي ، فقد أرجع زيادة الكتلة إلى امتصاص الماء. [38] تصف ملاحظاته أيضًا وصفة للفئران (قطعة قماش متسخة مع قمح لمدة 21 يومًا) والعقارب (الريحان ، يوضع بين قطعتين ويترك تحت أشعة الشمس). تشير ملاحظاته إلى أنه ربما فعل هذه الأشياء. [39]

حيث أكد أرسطو أن الجنين يتكون من تخثر في الرحم ، أوضح ويليام هارفي (1578–1657) عن طريق تشريح الغزلان أنه لم يكن هناك جنين مرئي خلال الشهر الأول. [40] على الرغم من أن عمله سبق المجهر ، فقد دفعه ذلك إلى الإيحاء بأن الحياة أتت من بيض غير مرئي. في واجهة كتابه تمارين Generatione Animalium (مقالات عن جيل الحيوانات) ، قدم تعبيرًا عن التكوين الحيوي: "omnia ex ovo" (كل شيء من البيض). [31]

كانت المعتقدات القديمة تخضع للاختبار. في عام 1668 ، تحدى فرانشيسكو ريدي فكرة أن الديدان نشأت تلقائيًا من اللحم المتعفن. في أول تجربة رئيسية لتحدي التكاثر التلقائي ، وضع اللحوم في مجموعة متنوعة من الحاويات المغلقة والمفتوحة والمغطاة جزئيًا. [41] أدرك أن الحاويات محكمة الغلق محرومة من الهواء ، استخدم "حجاب نابولي الناعم" ، ولم يلاحظ أي دودة على اللحم ، لكنها ظهرت على القماش. [42] استخدم ريدي تجاربه لدعم نظرية الوجود المسبق التي طرحتها الكنيسة في ذلك الوقت ، والتي أكدت أن الكائنات الحية نشأت من الوالدين. [43] في الدوائر العلمية ، سرعان ما كان لعمل ريدي تأثير كبير ، كما يتضح من رسالة من جون راي في 1671 إلى أعضاء الجمعية الملكية في لندن:

سواء كان هناك أي جيل عفوي أو شاذ من الحيوانات ، كما كان الرأي المستمر لعلماء الطبيعة حتى الآن ، أعتقد أن هناك سببًا وجيهًا للتساؤل. يبدو لي في الوقت الحالي هو الأكثر احتمالًا ، أنه لا يوجد شيء من هذا القبيل ولكن حتى كل الحشرات هي قضية طبيعية لآباء من نفس النوع مع أنفسهم. لقد قطع F. Redi طريقة جيدة في إثبات ذلك ، بعد أن أوضح النقطة المتعلقة بالجيل المواد السابقة بوتريدا. لكن لا تزال هناك صعوبتان كبيرتان. الأول ، هو تقديم وصف لإنتاج الحشرات المرباة في الثمار الجانبية وزوائد الخضروات ، والتي يشك ريدي المذكور في عدم إسنادها إلى الروح الخضرية للنبات الذي ينتج هذه الزوائد. لكن لهذا أحيلك إلى السيد ليستر. والثاني ، هو تقديم سرد للحشرات التي تربت في أجسام حيوانات أخرى. آمل أن أتمكن قريبًا من إعطائك وصفًا لتوليد بعض تلك الحشرات التي كان يُعتقد أنها عفوية ، والتي يبدو من غير المرجح أن تكون بالطريقة العادية والمعتادة. [44]

لاحظ بيير أنطونيو ميتشيلي ، حوالي عام 1729 ، أنه عندما وُضعت جراثيم فطرية على شرائح من البطيخ ، تم إنتاج نفس النوع من الفطريات التي جاءت منها الجراثيم ، ومن هذه الملاحظة لاحظ أن الفطريات لم تنشأ من التكاثر التلقائي. [45]

في عام 1745 ، أجرى جون نيدهام سلسلة من التجارب على المرق المسلوق. معتقدًا أن الغليان سيقتل جميع الكائنات الحية ، أظهر أنه عندما يتم غلقها مباشرة بعد الغليان ، فإن المرق سوف يتغيب ، مما يسمح للاعتقاد في التكاثر التلقائي بالاستمرار. تم فحص دراساته بدقة من قبل أقرانه ووافق الكثير منهم. [41]

قام Lazzaro Spallanzani بتعديل تجربة Needham في عام 1768 ، في محاولة لاستبعاد إمكانية إدخال عامل ملوث بين الغليان والسد. تضمنت تقنيته غلي المرق في وعاء مغلق مع إفراغ الهواء جزئيًا لمنع الانفجارات. على الرغم من أنه لم يرَ نموًا ، إلا أن استبعاد الهواء ترك مسألة ما إذا كان الهواء عاملًا أساسيًا في التوليد التلقائي. [41] ومع ذلك ، بحلول ذلك الوقت ، كان هناك بالفعل شك واسع النطاق بين كبار العلماء حول مبدأ التوليد التلقائي. كانت الملاحظة تظهر بشكل متزايد أنه كلما كان هناك تحقيق دقيق بما فيه الكفاية لآليات التكاثر البيولوجي ، كان من الواضح أن العمليات تضمنت تأسيس هياكل جديدة على الهياكل المعقدة القائمة ، بدلاً من الطين الفوضوي أو المواد الميتة. كتب جوزيف بريستلي ، بعد فراره إلى أمريكا قبل وفاته بوقت قصير ، رسالة تمت قراءتها إلى الجمعية الفلسفية الأمريكية في عام 1803. وجاء فيها:

لا يوجد شيء في الفلسفة الحديثة يبدو لي غير عادي ، مثل إحياء ما كان يعتبر منذ فترة طويلة المذهب المتفجر للالتباس ، أو ، كما يسميه الدكتور داروين ، التوليد التلقائي الذي يعني إنتاج أجسام منظمة من المواد التي ليس لها تنظيم ، مثل النباتات والحيوانات التي لا توجد بها جراثيم موجودة مسبقًا من نفس النوع ، ونباتات بدون بذور ، وحيوانات بدون اتصال جنسي. تم العثور الآن على جرثومة الجسم المنظم ، أو بذرة النبات ، أو جنين حيوان ، في حالتها الأولى التي يمكن اكتشافها ، على أنها النبات أو الحيوان المستقبلي المصغر ، الذي يحتوي على كل شيء ضروري له عندما يكتمل نموه ، فقط تتطلب تضخيم العديد من الأعضاء ، وتمتلئ الفجوات بمواد مغذية دخيلة. عندما يخضع الشكل الخارجي لأكبر تغيير ، من حشرة مائية إلى البعوض الطائر ، أو كاتربيلر إلى فراشة ، أو شرغوف إلى ضفدع ، فلا يوجد شيء جديد في التنظيم في جميع أجزاء البعوضة والفراشة والضفدع ، كانت موجودة بالفعل ، على الرغم من عدم ظهورها للمراقب العام في الأشكال التي شوهدت فيها لأول مرة. وبنفس الطريقة ، يوجد كل شيء أساسي في البلوط في البلوط. [46]

في عام 1837 ، نشر تشارلز كاجنيارد دي لا تور ، الفيزيائي ، وثيودور شوان ، أحد مؤسسي نظرية الخلية ، اكتشافهما المستقل للخميرة في التخمير الكحولي. استخدموا المجهر لفحص الرغوة المتبقية من عملية تخمير البيرة. حيث وصف ليوينهوك "كريات كروية صغيرة" ، لاحظوا أن خلايا الخميرة تخضع لانقسام الخلايا. لن يحدث التخمر عند إدخال الهواء المعقم أو الأكسجين النقي إذا لم تكن الخميرة موجودة. هذا يشير إلى أن الكائنات الحية الدقيقة المحمولة جواً ، وليس التكاثر التلقائي ، هي المسؤولة. [47]

ومع ذلك ، على الرغم من أن فكرة التوليد التلقائي كانت في تراجع منذ ما يقرب من قرن من الزمان ، إلا أن مؤيديها لم يتخلوا عنها دفعة واحدة. كما كتب جيمس ريني:

. أدى عدم القدرة على تتبع أصل النباتات والحشرات الدقيقة إلى عقيدة ما يسمى بالجيل العفوي أو الملتبس ، والتي تعتبر الخيالات المذكورة أعلاه من فروعها البارزة. أدت تجارب ريدي على فقس حشرات من البيض ، والتي نُشرت في فلورنسا عام 1668 ، إلى تشويه سمعة هذه العقيدة ، على الرغم من وجود عدد قليل من التلاميذ البارزين. في الوقت الحاضر يتم الحفاظ عليه من قبل عدد كبير من علماء الطبيعة المتميزين ، مثل بلومنباخ ، كوفييه ، بوري دي سانت فنسنت ، ر. براون ، وأم بي سي. يقول بوري: "الفكرة أو التوليد التلقائي" تثير في البداية عقلًا عقلانيًا ، لكنها ، على الرغم من ذلك ، يمكن إثباتها بواسطة المجهر. الحقيقة مؤكد: لقد رآها ويلر ، ورأيتها ، وعشرون شخصًا آخر لقد شاهده المراقبون: فالباندورينيا تعرضه في كل لحظة ". هذه الباندورينات التي وصفها في مكان آخر بأنها ربما ليست أكثر من "سليل متحرك من Zoocarpae".سيكون من غير المربح الدخول في أي نقاش مطول حول هذا الموضوع الغامض ولدينا شكوك كبيرة فيما إذا كان العرض العيني بواسطة المجهر سينجح إلا في يد تلميذ المدرسة. حتى مع علماء الطبيعة ، الذين يتمثل عملهم في التعامل مع الحقائق ، غالبًا ما يتأثر السبب بشكل رائع بالخيال. [48]

باستور وتيندال تحرير

يُنظر إلى تجربة لويس باستور عام 1859 على نطاق واسع على أنها حسمت مسألة التوليد التلقائي. [49] قام بغلي مرق اللحم في قارورة عنق البجعة ، ومنع الانحناء في عنق القارورة من وصول الجزيئات المتساقطة إلى المرق ، مع السماح بتدفق الهواء بحرية. ظلت القارورة خالية من النمو لفترة طويلة. عندما تم تدوير القارورة بحيث يمكن أن تسقط الجزيئات أسفل الانحناءات ، سرعان ما أصبح المرق غائما. [41] ومع ذلك ، كانت اعتراضات الأقليات مستمرة وليست دائمًا غير منطقية ، نظرًا لأن الصعوبات التجريبية كانت أكثر صعوبة مما توحي به الروايات الشعبية. كانت تحقيقات جون تيندال ، مراسل باستير والمعجب الكبير بعمل باستير ، حاسمة في دحض التوليد التلقائي والتعامل مع القضايا العالقة. ومع ذلك ، واجه تيندال صعوبات في التعامل مع آثار الجراثيم الجرثومية ، والتي لم تكن مفهومة جيدًا في أيامه. مثل باستور ، قام بغلي ثقافته لتعقيمها ، ويمكن لبعض أنواع الجراثيم البكتيرية البقاء على قيد الحياة عند الغليان. لم يكن الأوتوكلاف ، الذي أصبح تطبيقًا عالميًا في الممارسة الطبية وعلم الأحياء الدقيقة لتعقيم المعدات ، أداة تم استخدامها في وقت تجارب تيندال ، ناهيك عن تجارب باستير. [5]

في عام 1862 ، أولت الأكاديمية الفرنسية للعلوم اهتمامًا خاصًا لهذه القضية وأنشأت جائزة "لمن يلقي ضوءًا جديدًا من خلال التجارب التي أجريت بشكل جيد على مسألة ما يسمى بالجيل التلقائي" وعين لجنة للحكم على الفائز. . [50]


لماذا التولد الذاتي أمر مستحيل

إذا كان التطور الطبيعي للجزيئات إلى الإنسان صحيحًا ، فسيلزم وجود عدة مليارات من الروابط لربط البشر المعاصرين بالمواد الكيميائية التي كانت موجودة سابقًا في الفرضية & ldquoprimitive soup & rdquo. هذا الحساء المفترض ، الذي افترض العديد من العلماء أنه ولد الحياة منذ أكثر من 3.5 مليار سنة ، كان موجودًا في المحيط أو البرك الطينية. يجادل آخرون بأن أصل الحياة لا يمكن أن يكون في البحر بل يجب أن يكون قد حدث في الطين على اليابسة. لا يزال البعض الآخر يخلص إلى أن التولد التلقائي كان أكثر احتمالًا لحدوثه في الفتحات الساخنة. من المعترف به على نطاق واسع أن المشكلات العلمية الرئيسية موجودة مع جميع سيناريوهات الأصل الطبيعي للحياة. تم توضيح ذلك في استنتاجات العديد من الباحثين الرائدين في مجال أصل الحياة. يتمثل أحد الجوانب الرئيسية لمسألة النشوء التلقائي في & ldquo ما هو الحد الأدنى لعدد الأجزاء اللازمة لعيش كائن حي حر ذاتي التغذية ، وهل يمكن أن تتجمع هذه الأجزاء بالوسائل الطبيعية؟ مستوى تعقيد غير قابل للاختزال لا يمكن تجاوزه بأي وسيلة طبيعية معروفة.

مقدمة

التكاثر الحيوي هو النظرية القائلة بأن الحياة يمكن أن تنشأ تلقائيًا من جزيئات غير حياة في ظل ظروف مناسبة. يعد الدليل على عدد كبير من الأشكال الانتقالية لسد مراحل هذه العملية أمرًا بالغ الأهمية لإثبات نظرية النشوء التلقائي ، خاصة خلال المراحل الأولى من العملية. إن وجهة نظر كيفية تطور الحياة في الأصل من غير الحياة إلى كائن حي قادر على الحياة المستقلة والتكاثر التي قدمتها وسائل الإعلام تشبه إلى حد بعيد الرواية التالية التي تم نشرها على نطاق واسع:

يصف مؤلفو الكتب الدراسية العلمية وين ويغينز عملية التولد الذاتي المقبولة حاليًا من قبل الداروينيين:

السؤال الذي تركز عليه هذه الورقة هو & ldquo ؛ ما هو مقدار الدليل الموجود لهذه النظرة إلى الحياة وأصل rsquos؟ & rdquo عندما يناقش الداروينيون & ldquomissing links & rdquo فإنهم يشيرون غالبًا إلى أن عددًا قليلاً نسبيًا من الروابط مفقودة في سلسلة كاملة إلى حد ما تربط السلائف الكيميائية المفترضة للحياة التي يُفترض أنه كان موجودًا منذ ما يقدر بنحو 3.5 مليار سنة لجميع أشكال الحياة الموجودة اليوم. لاحظ ستاندين منذ نصف قرن أن مصطلح & ldquomissing link & rdquo مضلل لأنه يشير إلى أن رابطًا واحدًا مفقودًا في حين أنه من الأدق القول بأن العديد من الروابط مفقودة بحيث لا يتضح ما إذا كانت هناك سلسلة من قبل (Standen ، 1950 ص 106). لقد تم توثيق هذا التأكيد جيدًا من قبل العديد من الخلقيين وغيرهم (انظر Bergman، 1998 Gish، 1995 Lubenow، 1994، 1992 Rodabaugh، 1976 and Moore، 1976).

لم يتمكن العلماء فقط من العثور على رابط واحد بلا منازع يربط بوضوح بين اثنتين من مئات المجموعات العائلية الرئيسية ، لكنهم لم يتمكنوا حتى من إنتاج نقطة انطلاق معقولة لسلسلة التطور الافتراضية الخاصة بهم (شابيرو ، 1986). الروابط الأولى & # 151 في الواقع المئات الأولى من الآلاف أو أكثر من الروابط المطلوبة لإنتاج الحياة & # 151 لا تزال مفقودة (Behe ، 1996 ، ص 154 & # 150156)! خلص هورغان إلى أنه إذا كان خليقيًا اليوم فإنه سيركز على أصل الحياة بسبب هذا

تشمل الروابط الرئيسية في نظرية الجزيئات للإنسان التي يجب سدها (أ) تطور الجزيئات البسيطة إلى جزيئات معقدة ، (ب) تطور الجزيئات المعقدة إلى جزيئات عضوية بسيطة ، (ج) تطور الجزيئات العضوية البسيطة إلى جزيئات عضوية معقدة الجزيئات ، (د) التطور النهائي للجزيئات العضوية المعقدة إلى DNA أو جزيئات تخزين المعلومات المماثلة ، و (هـ) التطور في النهاية إلى الخلايا الأولى. تتطلب هذه العملية عدة ملايين من الروابط ، وكلها إما مفقودة أو مثيرة للجدل. حتى أن العلماء يفتقرون إلى القصص المعقولة تمامًا بالنسبة لمعظم التطور. علاوة على ذلك ، من الواضح أن الأجزاء المطلوبة لتوفير الحياة لها مواصفات تستبعد معظم البدائل.

من المفترض أن يتضمن الترتيب المنطقي الذي تطورت به الحياة المراحل الرئيسية التالية:

  1. خضعت جزيئات بسيطة معينة لتفاعلات كيميائية عفوية وعشوائية حتى بعد إنتاج حوالي نصف مليار سنة من الجزيئات العضوية المعقدة.
  2. تشكلت الجزيئات التي يمكن أن تتكاثر في نهاية المطاف (التخمين الأكثر شيوعًا هو جزيئات الحمض النووي) ، جنبًا إلى جنب مع الإنزيمات وجزيئات المغذيات التي كانت محاطة بالخلايا الغشائية.
  3. في النهاية ، تعلمت الخلايا بطريقة ما & rdquo كيفية التكاثر عن طريق نسخ جزيء الحمض النووي (الذي يحتوي على مجموعة كاملة من التعليمات لبناء الجيل التالي من الخلايا). أثناء عملية التكاثر ، غيّرت الطفرات رمز الحمض النووي وأنتجت خلايا تختلف عن الخلايا الأصلية.
  4. طورت مجموعة الخلايا المتولدة من هذه العملية في النهاية الآلية المطلوبة للقيام بكل ما هو ضروري للبقاء على قيد الحياة ، والتكاثر ، وخلق الجيل التالي من الخلايا التي تشبهها. تلك الخلايا التي كانت قادرة على البقاء بشكل أفضل أصبحت أكثر عددًا في السكان (مقتبس من Wynn and Wiggins ، 1997 ، ص 172).

لقد طرح دوكينز بشكل جيد مشكلة التطور المبكر للحياة والتفاؤل الذي لا أساس له للعلماء. وخلص إلى أن كيمياء الأرض ورسكووس كانت مختلفة على كوكبنا المبكر ، الذي لا حياة له ، وأنه في هذا الوقت كان هناك

الدليل على الخطوات المبكرة للتطور

كانت الخطوة الأولى في التطور هي تطوير جزيئات بسيطة ذاتية النسخ تتكون من ثاني أكسيد الكربون والماء ومركبات أخرى غير عضوية. لم يثبت أحد أن جزيءًا بسيطًا للنسخ الذاتي يمكن أن يولد ذاتيًا مركبًا مثل الحمض النووي. كما لم يتمكن أي شخص من إنشاء واحد في المختبر أو حتى على الورق. لم يكن حساء ldquoprimeval والضعيف الافتراضي مثل الحساء الذي يختبره البشر ولكنه كان مخففًا للغاية ، ومن المحتمل أن يكون قريبًا من الماء النقي. توصف هذه العملية بأن الحياة قد نشأت

لا يزال عدد مذهل من التكهنات والنماذج والنظريات والخلافات تحيط بكل جانب من جوانب أصل مشكلة الحياة (Lahav 1999). على الرغم من أن بعض العلماء الأوائل اقترحوا ذلك & ldquoorganic الحياة. هو أبدي ، & rdquo أكثر من أدرك أنه يجب أن يكون قد جاء & ldquointo الوجود في فترة معينة في الماضي & rdquo (Haeckel، 1905، p. 339). من المسلم به الآن أن الكائن الحي الأول لا يمكن أن يكون قد نشأ مباشرة من مادة غير عضوية (الماء وثاني أكسيد الكربون والمغذيات غير العضوية الأخرى) حتى نتيجة لبعض الأحداث غير العادية. قبل النمو الهائل لمعرفتنا بالخلية خلال الثلاثين عامًا الماضية ، كان من المعروف أن & ldquot أبسط أنواع البكتيريا معقدة للغاية ، وأن فرص نشأتها مباشرة من مواد غير عضوية ، مع عدم وجود خطوات بينهما ، بعيدة جدًا بحيث لا يمكن التفكير فيها بجدية. . & rdquo (نيومان ، 1967 ، ص 662). تم إجراء معظم الاكتشافات الرئيسية حول بيولوجيا الخلية والبيولوجيا الجزيئية منذ ذلك الحين.

ابحث عن دليل على الحياة المبكرة

تكثر النظريات ، ولكن لا يوجد دليل مباشر على بداية الصعود النظري التطوري للحياة حتى ما يسميه ريتشارد دوكينز والعديد من أنصار التطور أنه تم اكتشافه على الإطلاق & ldquomount & rdquo غير محتمل (Dawkins، 1996). كما لم يتمكن الباحثون من تطوير نظرية معقولة لشرح كيف يمكن للحياة أن تتطور من اللا حياة. توجد الآن العديد من النظريات غير المعقولة بنفس القدر ، ومعظمها يعتمد أساسًا على التكهنات. يعتقد القدماء أن الحياة نشأت عن طريق التوليد التلقائي من مادة غير حية أو مادة حية ولكنها ميتة الآن. حتى أن أرسطو كان يعتقد أنه في ظل الظروف المناسبة ، يمكن افتراضًا أن الحيوانات البسيطة مثل الديدان والبراغيث والفئران والكلاب يمكن أن تنبض بالحياة تلقائيًا من الأم الأرض الرطبة.

أثبتت المئات من الدراسات البحثية أن الجيل التلقائي لنظرية الحياة غير صحيح في النهاية ، مثل تجربة عام 1668 التي أجراها الطبيب الإيطالي فرانشيسكو ريدي (1626 & # 1501697). في واحدة من أولى التجارب البيولوجية الخاضعة للرقابة ، أثبت ريدي أن اليرقات ظهرت في اللحوم فقط بعد أن وضع الذباب بيضها عليها (جينكينز- جونز ، 1997). لا تولد اليرقات تلقائيًا من تلقاء نفسها كما كان يعتقد سابقًا من قبل المجربين الأقل صرامة.

على الرغم من أدلة Redi & rsquos ، إلا أن الاعتقاد في التولد التلقائي للحياة كان قوياً للغاية في القرن السابع عشر حتى أن Redi استمر في الاعتقاد بأن التولد التلقائي يمكن أن يحدث في حالات معينة. بعد أن أثبت المجهر وجود البكتيريا في عام 683 ، استنتج العديد من العلماء أن هذه الكائنات الحية الدقيقة والبسيطة يجب أن تكون قد ولدت تلقائيًا ، وبالتالي توفير التطور مع بدايته. على الرغم من ذلك ، سرعان ما دحض باستير وغيره من الباحثين هذه الفكرة ، ومنذ ذلك الحين وثقت مجالات علم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية التعقيد الهائل لهذه الكائنات الحية المدمجة (بلاك ، 1998).

كان جميع علماء الأحياء تقريبًا مقتنعين بحلول النصف الأخير من القرن التاسع عشر بأن التولد التلقائي لجميع أنواع الكائنات الحية كان مستحيلًا (بيرجمان ، 1993 أ). الآن بعد أن هيمنت المذهب الطبيعي على العلم ، يعتقد الداروينيون أن جيلًا تلقائيًا واحدًا على الأقل من أحداث الحياة يجب أن يكون قد حدث في الماضي البعيد لأنه لا توجد طريقة أخرى لأصل الحياة الطبيعية بخلاف البانسبيرميا ، التي تحرك التوليد التلقائي لحدث الحياة في مكان آخر فقط ( بيرجمان ، 1993 ب). عندما تم تصفية الإيمان بالله من العلم ، تم إحياء النشوء التلقائي تدريجياً على الرغم من هزيمته السابقة. كان الحل هو إضافة قدر كبير من الوقت إلى المرق:

على الرغم من أن هذا الرأي مقبول الآن على نطاق واسع بين أنصار التطور ، إلا أنه لم يتمكن أحد من العثور على أدلة أحفورية مقنعة (أو غيرها) لدعمها. لقد تغيرت معقولية التولد التلقائي بشكل كبير في السنوات الأخيرة بسبب البحث في علم الأحياء الجزيئي الذي كشف بالضبط مدى تعقيد الحياة ، ومقدار الأدلة الموجودة ضد احتمال التولد التلقائي. في سبعينيات وثمانينيات القرن التاسع عشر اعتقد العلماء أن ابتكار تفسير معقول لأصل الحياة

حتى أن عالم الأحياء التطوري الألماني إرنست هيجل (1925) أشار إلى خلايا مونيرا على أنها كريات متجانسة بسيطة من البلازما. يعتقد هيجل أن خلية حية معقدة مثل وعاء من Jell-o & # 174 يمكن أن توجد ، وأن أصل نظرية الحياة الخاصة به تعكس وجهة النظر الخاطئة تمامًا. حتى أنه خلص إلى أن cell & ldquoautogony & rdquo (المصطلح الذي استخدمه لوصف الكائنات الحية والقدرة على التكاثر) كان مشابهًا لعملية التبلور غير العضوي. في كلماته:

في نفس الوقت تقريبًا اقترح T.HHuxley طريقة بسيطة من خطوتين لإعادة التركيب الكيميائي اعتقد أنه يمكن أن يفسر أصل الخلية الحية الأولى. اعتقد كل من هيكل وهكسلي أنه مثلما يمكن إنتاج الملح تلقائيًا عن طريق خلط معدن الصوديوم مع غاز الكلور الساخن ، يمكن إنتاج خلية حية عن طريق خلط المواد الكيميائية القليلة التي اعتقدوا أنها ضرورية. علم هيكل أن أساس الحياة هو مادة تسمى & ldquoplasm ، & rdquo وهذه البلازما تشكل

بمجرد خلط المشروب ، سمحت دهور من الزمن بتفاعلات كيميائية عفوية لإنتاج المادة البسيطة & ldquoprotoplasmic & rdquo التي افترض العلماء ذات يوم أنها جوهر الحياة (ماير ، 1996 ، ص 25). في أواخر عام 1928 ، كان يُعتقد أن الخلية الجرثومية بسيطة نسبيًا و

يدرك علماء الخلايا الآن أن الخلية الحية تحتوي على مئات الآلاف من الأجزاء المعقدة المختلفة مثل البروتينات الحركية المختلفة التي يتم تجميعها لإنتاج أكثر الآلات تعقيدًا في الكون & # 151a أكثر تعقيدًا بكثير من أكثر أجهزة الكمبيوتر الفائقة Cray تعقيدًا. نحن الآن ندرك أيضًا بعد قرن من البحث أن الكائنات الأولية حقيقية النواة التي يعتقد أنها بسيطة مثل وعاء من الجيلاتين في يوم داروين ورسكووس هي في الواقع أكثر تعقيدًا بشكل كبير من خلية بدائيات النوى. علاوة على ذلك ، أثبتت البيولوجيا الجزيئية أن التصميم الأساسي للخلية هو

هذه مشكلة رئيسية للداروينية لأن الحياة على المستوى الخلوي لا تكشف بشكل عام عن زيادة تدريجية في التعقيد لأنها تصعد السلم التطوري من الأوليات إلى البشر. السبب في أن جميع الخلايا متشابهة بشكل أساسي هو أن المتطلبات والقيود البيوكيميائية الأساسية لجميع أشكال الحياة هي نفسها:

الفجوة الأكثر أهمية التي يجب شرحها هي تلك الموجودة بين الحياة وغير الحياة بسبب

الاعتقاد بأن التجديد التلقائي ، رغم ندرته الشديدة ، لا يزال جذابًا كما هو موضح في استنتاج ساغان وليونارد ورسكووس ، "يتفق معظم العلماء على أن الحياة ستظهر تلقائيًا في أي مكان تظل فيه الظروف مواتية بدرجة كافية لفترة طويلة جدًا" (1972 ، ص 9) . يتبع هذا الادعاء بعد ذلك اعتراف من ساجان وليونارد يثير الشكوك ليس فقط حول التولد الذاتي ، ولكن حول الداروينية بشكل عام ، أي أن الاقتناع [حول أصل الحياة] يقوم على الاستدلالات والاستقراءات. والاستقراء اللازم لخلق النشوء التلقائي فقط - لذا فقد اعترف دوكينز بالقصص ذات مرة صراحة:

لم يتم ذكر الطريقة المستخدمة في إنشاء هذه النسخ المتماثلة الافتراضية ، ولم يتم إثبات وجودها في المختبر أو على الورق. إن الصعوبات التي تواجه التولد الذاتي الأرضي كبيرة لدرجة أن بعض أنصار التطور افترضوا أن الحياة لا يمكن أن تكون قد نشأت على الأرض ولكن يجب أن تكون قد تم نقلها هنا من كوكب آخر عبر غبار النجوم أو النيازك أو المذنبات أو سفن الفضاء (بيرغمان ، 1993 ب)! كما هو مذكور أعلاه ، لا يحل البانسبيرميا أصل مشكلة الحياة ، ولكنه بدلاً من ذلك ينقل مشكلة التولد الذاتي إلى مكان آخر. علاوة على ذلك ، بما أننا نعلم أنه لا يوجد كائن حي يمكنه البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة في الفضاء بسبب الأشعة الكونية والإشعاعات الأخرى ، ونظرية ldquothis هي كذلك. مشكوك فيها للغاية ، على الرغم من عدم دحضها أيضًا ، فهي لا تجيب على سؤال أين أو كيف نشأت الحياة & rdquo (نيومان ، 1967 ، ص 662).

أدرك داروين بشكل واضح مدى خطورة مشكلة النشوء الذاتي بالنسبة لنظريته ، بل اعترف ذات مرة بأن كل الحياة الأرضية الموجودة يجب أن تنحدر من بعض أشكال الحياة البدائية التي كانت تسمى الحياة & ldquoby the Creator & rdquo (1900 ، ص 316). لكن الاعتراف ، كما فعل داروين ، بإمكانية إنشاء واحد أو عدد قليل من الإبداعات هو فتح الباب أمام إمكانية وجود العديد أو حتى الآلاف! إذا كان الله قد صنع نوعًا واحدًا من الحيوانات ، فقد يكون أيضًا قد صنع نوعين أو عدة آلاف من الأنواع المختلفة. لم تقدم أي فرضية معاصرة اليوم تفسيراً قابلاً للتطبيق حول كيفية حدوث نشأة الحياة بالوسائل الطبيعية. المشاكل خطيرة لدرجة أن غالبية أنصار التطور اليوم يميلون إلى تجنب موضوع النشوء التلقائي بأكمله.

تاريخ أبحاث النشوء الحديث

تم تطوير نظرية & ldquowarm soup & rdquo ، والتي لا تزال النظرية الأكثر انتشارًا حول التولد الذاتي بين أنصار التطور ، على نطاق واسع من قبل العالم الروسي A.I. أوبارين في عشرينيات القرن الماضي. اعتبرت النظرية أن الحياة تطورت عندما تمطر الجزيئات العضوية في المحيطات البدائية من حساء الغلاف الجوي للمواد الكيميائية التي تتفاعل مع الطاقة الشمسية. في وقت لاحق نشر هالدين (1928) ، برنال (1947) وأوري (1952) أبحاثهم لمحاولة دعم هذا النموذج ، وكل ذلك بقليل من النجاح. ثم جاء ما شعر البعض أنه اختراق من قبل هارولد أوري وطالبه المتخرج ستانلي ميلر في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي.

تم الانتهاء من أشهر تجربة في أصل الحياة في عام 1953 بواسطة ستانلي ميلر في جامعة شيكاغو. في ذلك الوقت ، كان ميلر طالب دراسات عليا يبلغ من العمر 23 عامًا يعمل تحت إشراف أوري الذي كان يحاول إعادة إنشاء الظروف في مختبره ، ثم يُعتقد أنها سبقت نشأة الحياة. تضمنت تجارب Miller / Urey ملء جهاز زجاجي محكم الغلق بالميثان والأمونيا وغازات الهيدروجين (التي تمثل ما اعتقدوا أنه كان يشكل الغلاف الجوي المبكر) وبخار الماء (لمحاكاة المحيط). بعد ذلك ، استخدموا جهاز تفريغ شرارة لضرب الغازات في القارورة ببرق محاكى بينما يحافظ ملف التسخين على غليان الماء. في غضون أيام قليلة ، نتج عن مزيج الماء والغاز بقعة حمراء على جوانب القارورة. بعد تحليل المواد التي تم تكوينها ، وجدوا عدة أنواع من الأحماض الأمينية. في النهاية ، تمكن ميلر وعلماء آخرون من إنتاج 10 من الأحماض الأمينية العشرين المطلوبة للحياة بتقنيات مشابهة لتجارب ميلر / أوري الأصلية.

افترض أوري وميلر أن النتائج كانت مهمة لأن بعض المركبات العضوية المنتجة كانت اللبنات الأساسية للبروتينات ، وهي البنية الأساسية لجميع أشكال الحياة (هورغان ، 1996 ، ص 130). على الرغم من أن الصحافة بشرت على نطاق واسع بأن أصل الحياة كان من الممكن أن يكون قد حدث على الأرض المبكرة في ظل ظروف طبيعية بدون ذكاء ، فقد قدمت التجربة في الواقع دليلًا مقنعًا على الاستنتاج المعاكس تمامًا. على سبيل المثال ، تم دائمًا إنتاج كميات متساوية من الجزيئات العضوية اليمنى واليسرى بواسطة إجراء أوري / ميلر. في الحياة الواقعية ، يتم استخدام جميع الأحماض الأمينية الموجودة في البروتينات تقريبًا ، وجميع بوليمرات الكربوهيدرات تقريبًا تستخدم في اليد اليمنى ، والنوع المعاكس يمكن أن يكون سامًا للخلية. في ملخص تجربة أوري / ميلر لأصل الحياة الشهيرة ، خلص هورغان إلى:

الأسباب التي جعلت إنشاء الحياة في أنبوب اختبار أكثر صعوبة بكثير مما توقعه ميلر أو أي شخص آخر عديدة وتشمل حقيقة أن العلماء يعرفون الآن أن تعقيد الحياة أكبر بكثير من ميلر أو أي شخص آخر في ثورة ما قبل الحمض النووي. 1953 تخيلت من أي وقت مضى.في الواقع ، تعد الحياة أكثر تعقيدًا وتحتوي على معلومات أكثر بكثير مما اعتقد أي شخص في الثمانينيات أنه ممكن. في مقابلة مع ميلر ، الذي يعتبر الآن أحد الباحثين الأكثر اجتهادًا واحترامًا في مجال أصل الحياة ، أفاد هورغان أنه بعد أن أكمل ميلر تجربته في عام 1953 ،

تم وضع المشكلة الرئيسية لتجربة ميلرز جيدًا بواسطة ديفيز ،

نحن ندرك الآن أن تجارب Urey / Miller لم تقدم دليلًا على التولد التلقائي لأنه على الرغم من أن الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للحياة ، فإن مفتاح الحياة هو المعلومات (Pigliucci ، 1999 Dembski ، 1998). الأشياء الطبيعية في أشكال تشبه الأبجدية الإنجليزية (الدوائر والخطوط المستقيمة وما شابهها) كثيرة في الطبيعة ، لكن هذا لا يساعدنا في فهم أصل المعلومات (مثل تلك الموجودة في مسرحيات شكسبير ورسكووس) لأن هذه المهمة تتطلب ذكاءً لإنشاء المعلومات. (المسرحية) ثم ترجمة تلك المعلومات إلى رموز. ما يجب شرحه هو مصدر المعلومات في النص (الكلمات والأفكار) وليس وجود دوائر وخطوط مستقيمة. وبالمثل ، يجب شرح المعلومات الواردة في الجينوم (Dembski ، 1998). تعقيد الوضع هو حقيقة ذلك

هناك صعوبة أخرى تتمثل في أنه حتى لو أمكن تفسير مصدر الأحماض الأمينية والعديد من المركبات الأخرى اللازمة للحياة ، فلا يزال يتعين شرح كيفية تجميع هذه العناصر المتنوعة العديدة في نفس المنطقة ثم تجميعها بشكل صحيح. هذه المشكلة هي حجر عثرة رئيسي أمام أي نظرية النشوء التلقائي:

دفعت العديد من الاكتشافات الحديثة بعض العلماء إلى استنتاج أن الحياة ربما نشأت في فتحات الغواصات التي تقترب درجة حرارتها من 350 & # 176 درجة مئوية لسوء الحظ بالنسبة لمنظري البركة الدافئة ومنظري الفتحات الحرارية المائية ، قد تكون الحرارة هي السقوط في نظريتهم.

مشاكل الحرارة والتدهور البيوكيميائي

فرضية Charles Darwin & rsquos أن الحياة نشأت لأول مرة على الأرض في بركة صغيرة دافئة في مكان ما على الأرض البدائية ، وقد استخدمها على نطاق واسع معظم غير المؤمنين لأكثر من قرن في محاولات لشرح أصل الحياة. توجد عدة أسباب لتفضيل بيئة دافئة لبدء الحياة على الأرض. أحد الأسباب الرئيسية هو أن أقدم الكائنات الحية المعروفة على وجه الأرض يُزعم أنها من عشاق الحرارة التي تتطلب درجات حرارة تتراوح بين 80 و # 176 و 110 و # 176 درجة مئوية من أجل الازدهار (Levy and Miller ، 1998). بالإضافة إلى ذلك ، خلصت بعض نماذج الغلاف الجوي إلى أن درجة حرارة سطح الأرض المبكرة كانت أعلى بكثير مما هي عليه اليوم.

يتمثل العيب الرئيسي في نظرية أصل الحياة في قدرتها الواضحة على إنتاج تركيزات كافية من العديد من المركبات المعقدة المطلوبة لبناء الكائنات الحية الأولى. يجب أن تكون هذه المركبات مستقرة بشكل كافٍ لضمان أن التوازن بين التوليف والتحلل يفضل التوليف (Levy and Miller ، 1998). كما تم التنازع الجاد حول نظريات البركة الدافئة والفتحات الساخنة من خلال البحث التجريبي الذي وجد أن نصف عمر العديد من المركبات المهمة للغاية اللازمة للحياة بعيدة جدًا وقصرًا جدًا للسماح بالتراكم المناسب لهذه المركبات (Levy and Miller ، 1998) ص 7933). علاوة على ذلك ، فقد وثق البحث أنه & ldquouns لا نشأ نشأة الحياة بسرعة كبيرة (في أقل من 100 عام) ، فإننا نستنتج أن أصل درجة حرارة عالية للحياة. لا يمكن أن تشمل الأدينين أو اليوراسيل أو الجوانين أو السيتوزين لأن هذه المركبات تتحلل بسرعة كبيرة جدًا في بيئة دافئة. في البيئة الحرارية المائية ، لا يمكن أن تتكون معظم هذه المركبات في المقام الأول ، ولا توجد لفترة طويلة من الزمن (ليفي وميلر ، ص 7933).

كما أوضح ليفي وميلر ، فإن المعدلات السريعة للتحلل المائي لقواعد النوكليوتيدات A و U و G و T عند درجات حرارة أعلى بكثير من 0 & # 176 درجة مئوية ستشكل مشكلة كبيرة في تراكم هذه المكونات الأساسية المفترضة على الأرض المبكرة & rdquo (ص. 7933). لهذا السبب ، افترض ليفي وميلر أنه تم استخدام رمز مكون من حرفين أو زوج أساسي بديل بدلاً من ذلك. يتطلب هذا تطوير نوع مختلف تمامًا من الحياة ، وهو استنتاج ليس فقط تخمينيًا للغاية ، ولكن من المحتمل أن يكون مستحيلًا لأنه لا توجد مركبات أخرى معروفة لها الخصائص المطلوبة للحياة التي يمتلكها الأدينين واليوراسيل والجوانين والسيتوزين. علاوة على ذلك ، سيتطلب هذا تطور الحياة بناءً على رمز افتراضي من حرفين أو نظام زوج أساسي بديل. بعد ذلك ، يجب أن تتطور الحياة مرة أخرى إلى شكل جديد جذريًا يعتمد على الكود الحالي ، وهو تغيير يبدو مستحيلًا وفقًا لفهمنا الحالي للبيولوجيا الجزيئية.

علاوة على ذلك ، وجد المؤلفون أنه نظرًا للحد الأدنى من الوقت الذي يُنظر إليه على أنه ضروري لحدوث التطور ، فإن السيتوزين غير مستقر حتى في درجات حرارة تصل إلى 0 & # 186 درجة مئوية بدون السيتوزين لا يمكن أن يوجد الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي. تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في نظرية Miller & rsquos في أن منهجيته التجريبية لم تكن قادرة على إنتاج أكثر من عدد قليل من الأحماض الأمينية التي تقدم في الواقع فكرة قليلة أو معدومة حول الآليات الممكنة للتكوين التلقائي.

إن فرض رموز بديلة لحدث أصل الحياة عند درجات حرارة قريبة من نقطة تجمد الماء هو تبرير مصمم للتغلب على ما يبدو أنه مجموعة من المشاكل المستعصية على نظرية النشوء التلقائي. بالنظر إلى هذه المشاكل ، لماذا يعتقد الكثير من علماء الأحياء أن الحياة على الأرض نشأت عن طريق التوليد التلقائي في ظل ظروف مواتية؟ يستنتج Yockey أنه على الرغم من أن نموذج Miller & rsquos كان في وقت واحد

حفزت المشاكل العديدة المتعلقة بنموذج الحساء الدافئ على تطوير العديد من نماذج التولد الذاتي الأخرى. الأول هو نموذج درجة الحرارة الباردة الذي يكتسب القبول حيث أصبحت عيوب النموذج الساخن أكثر وضوحًا. كما يلاحظ فوغل ، لا يزال العديد من الباحثين

استنادًا إلى تقييم جيوكيميائي ، خلص ثاكستون وبرادلي وأولسن (1984 ص 66) إلى أن التفاعلات المدمرة في الغلاف الجوي قد تقلصت إلى حد كبير ، إن لم يتم استهلاكها بالكامل ، المواد الكيميائية الأولية الأساسية ، بحيث أن معدلات التطور الكيميائي كانت ستصبح مهملة & rdquo في أحواض المياه المختلفة على الأرض البدائية. وخلصوا إلى أن & ldquosoup & rdquo كان من الممكن أن يكون مخففًا جدًا بحيث لا تحدث البلمرة المباشرة. حتى البرك المحلية التي ربما حدث فيها تركيز لمكونات الحساء كانت ستواجه نفس المشكلة.

من المفترض أيضًا أن الحياة يجب أن تكون قد بدأت في الطين لأن شرح & ldquoclay-life & rdquo يشرح العديد من المشكلات التي لم تشرحها نظرية & ldquoprimordial soup & rdquo. اقترح جراهام كيرنز سميث من جامعة اسكتلندا لأول مرة نظرية الحياة الطينية منذ حوالي 40 عامًا ، ومنذ ذلك الحين توصل العديد من العلماء إلى الاعتقاد بأن الحياة على الأرض يجب أن تبدأ من الطين بدلاً من البركة الصغيرة الدافئة كما اقترح داروين . تنص نظرية الحياة الطينية على أن تراكم المواد الكيميائية التي تنتجها الشمس في الطين أدى في النهاية إلى الجزيئات الافتراضية ذاتية التكاثر التي تطورت إلى خلايا ثم في النهاية إلى جميع أشكال الحياة على الأرض اليوم.

تجادل النظرية بأن الصلصال فقط له خاصيتان أساسيتان ضروريتان للحياة: القدرة على تخزين الطاقة ونقلها. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن بعض مكونات الصلصال لديها القدرة على العمل كمحفزات ، فإن الصلصال قادر على الحصول على بعض الخصائص التي تشبه الحياة مثل تلك التي تظهرها الإنزيمات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التركيب المعدني لبعض أنواع الطين يكاد يكون معقدًا مثل بعض الجزيئات العضوية. ومع ذلك ، عانت نظرية الطين من مجموعة المشاكل الخاصة بها ، ونتيجة لذلك تم تجاهلها من قبل معظم المنظرين. على أقل تقدير ، أثبتت تجارب ستانلي ميلر أنه يمكن تكوين الأحماض الأمينية في ظل ظروف معينة. نظرية الطين لم تحقق حتى هذا القدر. نتيجة لذلك ، يستمر الاستشهاد بتجارب Miller & rsquos لأنه لا يوجد مصدر آخر قابل للتطبيق لإنتاج الأحماض الأمينية. الآن ، تتم مناقشة نظرية التهوية الحرارية الساخنة مرة أخرى من قبل الكثيرين كبديل على الرغم من أنها ، كما هو مذكور أعلاه ، تعاني أيضًا من مشاكل قاتلة محتملة.

ما هو المطلوب لإنتاج الحياة

تتطلب المذهب الطبيعي فترات زمنية طويلة للغاية للسماح للمادة غير الحية بالتطور إلى البقعة الافتراضية من البروتوبلازم القابل للحياة اللازمة لبدء العملية التي تؤدي إلى الحياة. هناك حاجة إلى مزيد من الوقت لتطوير البروتوبلازم إلى مجموعة متنوعة هائلة من أشكال الحياة المعقدة عالية التنظيم التي تم العثور عليها في الصخور الكمبري. تشير الداروينية الجديدة إلى أن الحياة نشأت منذ أكثر من 3.5 مليار سنة ، ومع ذلك يُزعم عمومًا وجود سجل أحفوري غني لأقل من 600 مليون سنة تقريبًا. وبالتالي ، فإن جميع السجلات تقريبًا مفقودة ، والأدلة على أكثر ملياري سنة من التطور الحرجة متناثرة في أحسن الأحوال مع وجود القليل في الواقع الذي يكون ملتبسًا للغاية.

المشكلة الرئيسية إذن ، في التولد الذاتي هي & ldquow ما هو الحد الأدنى لعدد الأجزاء الممكنة التي تسمح لشيء ما بالعيش؟ & rdquo عدد الأجزاء المطلوبة كبير ، ولكن ما هو حجمها الصعب تحديده. لكي يتم اعتباره & ldquoalive ، & rdquo يجب أن يمتلك الكائن الحي القدرة على استقلاب واستيعاب الطعام ، والتنفس ، والنمو ، والتكاثر ، والاستجابة للمنبهات (وهي سمة تُعرف بالتهيج). تم تطوير هذه المعايير من قبل علماء الأحياء الذين كانوا يحاولون فهم العملية التي نسميها الحياة. على الرغم من أن هذه المعايير ليست مثالية ، إلا أنها مفيدة على الرغم من الحالات التي يبدو أنها تتعارض مع تعريفنا. على سبيل المثال ، لا يستطيع البغل عادة التكاثر ولكن من الواضح أنه على قيد الحياة ، ويمكن للبلور أن ينتج & rdquo ولكن من الواضح أنه ليس على قيد الحياة. أسفرت إحدى المحاولات التي قام بها أحد دعاة التطور لتحديد ما هو مطلوب من أجل التكرار الذاتي عن الاستنتاجات التالية:

ثم يبدو أن الخلية هي الكيان البيولوجي الوحيد الذي يتكاثر بنفسه ويمتلك في نفس الوقت السمات الأخرى المطلوبة للحياة. ثم يصبح السؤال & ldquo ما هي أبسط خلية يمكن أن توجد؟ & rdquo

تمتلك العديد من البكتيريا والفيروسات تعقيدًا أقل مما هو مطلوب للكائن الحي الذي يُعرف عادةً باسم & ldquoliving ، ولهذا السبب يجب أن يعيش كطفيليات تتطلب وجود خلايا معقدة من أجل التكاثر. لهذا السبب لاحظ تريفيل أن السؤال عن مصدر الفيروسات هو لغز دائم في التطور. عادة ما تكون الفيروسات أصغر بكثير من البكتيريا الطفيلية ولا تعتبر حية لأنها يجب أن تعتمد على مضيفها أكثر من البكتيريا. تتكون الفيروسات بشكل أساسي من طبقة من البروتينات المحيطة بالحمض النووي أو الحمض النووي الريبي والتي تحتوي على حفنة من الجينات ، ولأنها لا تفعل ذلك.

من أجل التكاثر ، يجب أن تغزو جينات الفيروس و rsquos خلية حية وتتحكم في حمضها النووي الأكبر بكثير. حجم البكتيريا أكبر بـ 400 مرة من أصغر فيروس معروف ، بينما يبلغ متوسط ​​حجم الخلية البشرية النموذجية 200 مرة أكبر من أصغر بكتيريا معروفة. يبلغ طول فيروس QB 24 نانومترًا فقط ، ويحتوي على 3 جينات فقط ، وهو أصغر بنحو 20 مرة من Escherichia coli ، التي تسكن المليارات منها الأمعاء البشرية. يبلغ طول الإشريكية القولونية 1000 نانومتر مقارنة بالخلية البشرية النموذجية التي يبلغ طولها حوالي 10000 نانومتر (1 نانومتر يساوي 1 مليار من المتر ، أو حوالي 1/25 جزء من المليون من البوصة) وتحتوي على ما يقدر بـ 100000 جين. اكتشف الباحثون ميكروبات في دم الإنسان والأبقار يبلغ قطرها 2 مليون من البوصة ، لكن هذه الكائنات لا تستطيع العيش بمفردها لأنها تحتاج إلى أكثر من مجرد جزيئات غير عضوية أو غير عضوية شائعة للبقاء على قيد الحياة.

نظرًا لأن الطفيليات تفتقر إلى العديد من الجينات (والآليات البيولوجية الأخرى) اللازمة للبقاء على قيد الحياة بمفردها ، فمن أجل النمو والتكاثر يجب أن تحصل على العناصر الغذائية والخدمات الأخرى التي تتطلبها من الكائنات الحية التي تعمل كمضيف لها. تعتبر الكائنات المستقلة التي تعيش بحرية مثل البشر والفئران والورود أكثر تعقيدًا بكثير من الكائنات الحية مثل الطفيليات والفيروسات التي تعتمد على هذه الكائنات الحية الحرة المعقدة. تتطلب نظرية التولد الذاتي أن تكون أشكال الحياة الأولى تتكون من ذاتية التغذية (أي الكائنات الحية القادرة على تصنيع طعامها) نظرًا لأن أشكال الحياة المعقدة اللازمة للحفاظ على الكائنات غيرية التغذية (الكائنات الحية التي لا تستطيع تصنيع طعامها) لم تكن موجودة حتى وقت لاحق.

تعتمد معظم الكائنات الحية الصغيرة للغاية الموجودة اليوم على كائنات أخرى أكثر تعقيدًا. يمكن لبعض الكائنات الحية التغلب على نقص الحجم والجينات عن طريق استعارة الجينات من مضيفيها أو عن طريق التهام حساء غني بالمواد الكيميائية العضوية مثل الدم. تعيش بعض الميكروبات في مستعمرات يقدم فيها أعضاء مختلفون خدمات مختلفة. ما لم يفترض المرء السيناريو غير المحتمل للتوليد التلقائي المتزامن للعديد من الكائنات الحية المختلفة ، يجب على المرء أن يبرهن على تطور الكائن الحي الذي يمكنه البقاء على قيد الحياة بمفرده ، أو مع الآخرين مثله ، باعتباره متعايشًا أو آكلي لحوم البشر. وبالتالي ، يجب أن تكون أشكال الحياة الأولى المفترضة أكثر تعقيدًا بكثير من معظم أمثلة الحياة المعروفة الموجودة اليوم.

أبسط الكائنات الحية الدقيقة ، الكلاميديا ​​والريكتسي ، هي أصغر الكائنات الحية المعروفة ، ولكنها أيضًا طفيليات وبالتالي فهي بسيطة للغاية بحيث لا يمكن أن تكون الحياة الأولى. يبلغ عرضها بضع مئات من الذرات ، وهي أصغر من أكبر فيروس ولديها حوالي نصف كمية الحمض النووي مثل الأنواع الأخرى من البكتيريا. على الرغم من صغر حجمهما قدر الإمكان وما زالا على قيد الحياة ، إلا أن هذين الشكلين من الحياة لا يزالان يمتلكان الملايين من الأجزاء الذرية اللازمة لأداء الوظائف البيوكيميائية المطلوبة للحياة ، ومع ذلك لا يزالان أبسط من أن يعيشوا بمفردهم ، وبالتالي يجب عليهم استخدام الآلات الخلوية للمضيف من أجل العيش (تريفيل ، 1992 ، ص 28). العديد من البكتيريا الصغيرة لا تعيش بحرية ، ولكنها طفيليات مثل الفيروسات التي يمكن أن تعيش فقط بمساعدة كائنات أكثر تعقيدًا (Galtier et al. ، 1999).

تتضح الفجوة بين الخلايا غير الحية والأبسط من خلال ما يُعتقد أنه كائن حي به أصغر جينوم معروف لأي كائن حي حر Mycoplasma genitalium (Fraser et al. ، 1995). يبلغ طول M. genitalium 200 نانومتر وتحتوي على 482 جينًا فقط أو أكثر من 0.5 مليون زوج قاعدي مقارنة بـ 4253 جينًا للإشريكية القولونية (حوالي 4،720،000 زوجًا أساسيًا من النيوكليوتيدات) ، حيث ينتج كل جين آلة بروتين معقدة للغاية (Fraser et al. ، 1995). يجب أيضًا أن تعيش M. genitalium على الحياة الأخرى لأنها بسيطة جدًا للعيش بمفردها. إنها تغزو خلايا الجهاز التناسلي وتعيش كطفيليات على عضيات أكبر بكثير وأكثر تعقيدًا ولكن يجب أن توجد أولاً حتى يصبح بقاء الكائنات الطفيلية أمرًا ممكنًا. لذلك يجب أن تكون الحياة الأولى أكثر تعقيدًا بكثير من M. genitalium على الرغم من أنه يُقدر أنها تصنع حوالي 600 بروتين مختلف. تتكون خلية حقيقيات النوى النموذجية من ما يقدر بنحو 40.000 جزيء بروتيني مختلف وهي معقدة للغاية لدرجة أن الاعتراف بوجود الخلايا & ldquocells على الإطلاق يعد أعجوبة. حتى أبسط الخلايا الحية هو أكثر روعة من أي كائن من صنع الإنسان & quot (Alberts ، 1992 ، pp. xii ، xiv).

M. genitalium هو خمس حجم الإشريكية القولونية ولكنه أكبر بأربع مرات من البكتيريا النانوية المفترضة. يبلغ طول البكتيريا النانوية في الدم 50 نانومترًا فقط (وهي أصغر من بعض الفيروسات) ، وتمتلك حاليًا عددًا غير معروف من الجينات. عندما اكتشف عالم الأحياء الفنلندي أولافي كاجاندر البكتيريا النانوية في عام 1998 ، أطلق عليها اسم & ldquobizarre شكل جديد من أشكال الحياة. & rdquo يُعتقد الآن أن البكتيريا النانوية تشبه أشكال الحياة البدائية التي نشأت على الأرجح في الحساء الكيميائي المفترض الذي كان موجودًا عندما كانت الأرض صغيرة. استنتج كاجاندر أن البكتيريا النانوية قد تكون بمثابة نموذج للحياة البدائية ، وأن حساءها البدائي في العصر الحديث هو الدم. في الواقع ، لا يمكن أن تكون البكتيريا النانوية أصغر شكل من أشكال الحياة لأنها من الواضح أنها طفيليات ويجب أن تكون الحياة البدائية قادرة على العيش بشكل مستقل. مثل الفيروسات ، لا تعتبر حية ولكنها ذات أهمية طبية شديدة لأنها قد تكون أحد أسباب حصوات الكلى (Kajander and Ciftcioglu ، 1998). يعتقد باحثون آخرون أن هذه البكتيريا ليست سوى شكل متحلل من البكتيريا الكبيرة.

لهذه الأسباب ، عند البحث عن الحد الأدنى من المتطلبات اللازمة لعيش مثال الإشريكية القولونية يكون أكثر واقعية. تتطلب معظم البكتيريا عدة آلاف من الجينات لأداء الحد الأدنى من الوظائف الضرورية للحياة. يلاحظ دينتون أنه على الرغم من أن أصغر الخلايا البكتيرية صغيرة بشكل لا يصدق ، وتزن أقل من 10 & # 15012 جرامًا ، فإن كل بكتيريا هي عبارة عن

يتطلب أبسط أشكال الحياة ملايين الأجزاء على المستوى الذري ، وتتطلب أشكال الحياة الأعلى تريليونات. علاوة على ذلك ، فإن العديد من الجزيئات الكبيرة الضرورية للحياة تتكون من أجزاء أصغر تسمى العناصر. هذه الحياة تتطلب حدًا أدنى معينًا من الأجزاء موثقة جيدًا ، والنقاش الوحيد الآن هو عدد الملايين من الأجزاء المتكاملة وظيفيًا الضرورية. قد لا ينتج الحد الأدنى من العدد كائنًا يمكنه البقاء على قيد الحياة لفترة كافية للتكاثر بشكل فعال. يلاحظ Schopf أن الحياة البسيطة بدون أنظمة إصلاح معقدة لإصلاح الجينات التالفة ومنتجات البروتين لديها فرصة ضئيلة للبقاء على قيد الحياة. عندما تحدث طفرة

لذلك ، فإن الإجابة على سؤالنا الأصلي ، "ما هو أصغر شكل من أشكال الحياة غير الطفيلية؟" وربما يكون كائن حي قريب من حجم وتعقيد بكتيريا الإشريكية القولونية ، وربما أكبر. لا توجد إجابة ممكنة حاليًا لأن لدينا الكثير لنتعلمه حول ما هو مطلوب للحياة. بينما يكتشف الباحثون أشكالًا جديدة ومذهلة تزدهر في الصخور والجليد والحمض والماء المغلي والبيئات القاسية الأخرى ، فإنهم يجدون العالم البيولوجي أكثر تعقيدًا مما كان يُفترض قبل عقد من الزمان فقط. من المعروف الآن أن المحيطات تعج بالخلايا المجهرية التي تشكل قاعدة السلسلة الغذائية التي تعتمد عليها الأسماك والحيوانات الكبيرة الأخرى. تشير التقديرات الآن إلى أن البكتيريا المائية الصغيرة التي تعيش بحرية تشكل حوالي نصف الكتلة الحيوية الكاملة للمحيطات (MacAyeal ، 1995).

تظهر العديد من الحيوانات شديدة التعقيد في وقت مبكر جدًا في سجل الحفريات والعديد من الحيوانات & ldquosimple & rdquo تزدهر اليوم. أقدم الحفريات المعروفة ، والتي يعتقد أنها من البكتيريا الزرقاء ، تشبه إلى حد كبير من الناحية الهيكلية والكيميائية الحيوية البكتيريا التي تعيش اليوم. ومع ذلك ، يُزعم أنها ازدهرت بمجرد تشكل الأرض (Schopf ، 1993 Galtier et al. ، 1999). يقدر عمرها بـ 3.5 مليار سنة ، هذه الأشكال المبكرة للحياة معقدة بشكل لا يصدق. علاوة على ذلك ، وُجدت أنواع متنوعة من الحيوانات في وقت مبكر جدًا من تاريخ الأرض ولم يتم العثور على أقل من أحد عشر نوعًا مختلفًا حتى الآن. أحد المخاوف التي يثيرها Corliss هو & ldquowhy بعد هذا التنويع السريع هل ظلت هذه الكائنات الحية الدقيقة دون تغيير جوهريًا خلال 3.465 مليار سنة القادمة؟ هذا الركود ، الشائع في علم الأحياء ، محير & rdquo (1993 ، ص 2). وبقدر ما نستطيع أن نقول ، فإن الإشريكية القولونية هي نفسها اليوم كما في السجل الأحفوري.

الحجج الاحتمالية

كما يلاحظ Coppedge (1973) ، حتى 1) يفترض وجود بحر بدائي مع كل مكون واحد ضروري للحياة ، 2) تسريع معدل الترابط لتشكيل تركيبات كيميائية مختلفة أسرع بتريليون مرة مما يُفترض حدوثه ، 3) السماح بالنسبة لأرض عمرها 4.6 مليار سنة و 4) باستخدام جميع الذرات على الأرض لا يزال يترك احتمال أن جزيء بروتين واحد يتم ترتيبه بالصدفة هو 1 من 10261. أدى استخدام أقل تقدير تم إجراؤه قبل اكتشافات العقدين الماضيين إلى زيادة العدد عدة مرات. يقدر Coppedge احتمال 1 من 10119.879 ضروريًا للحصول على الحد الأدنى من مجموعة التقدير المطلوب لـ 239 جزيء بروتين لأصغر شكل من أشكال الحياة النظرية.

وبهذا المعدل ، يقدر أن الأمر سيتطلب 10119.831 عامًا في المتوسط ​​للحصول على مجموعة من هذه البروتينات عن طريق التطور الطبيعي (1973 ، ص 110 ، 114). الرقم الذي حصل عليه هو 10119.831 أكبر من التقدير الحالي لعمر الأرض (4.6 مليار سنة). بمعنى آخر ، هذا الحدث خارج نطاق الاحتمال. لا يمكن أن يحدث الانتقاء الطبيعي حتى يوجد الكائن الحي ويكون قادرًا على التكاثر مما يتطلب وجود أول شكل من أشكال الحياة المعقدة كوحدة عاملة.

على الرغم من الدليل التجريبي والاحتمالي الساحق على أن الحياة لا يمكن أن تنشأ عن طريق العمليات الطبيعية ، يمتلك أنصار التطور اعتقادًا راسخًا بأنه في يوم من الأيام سيكون لديهم إجابة عن كيفية تولد الحياة تلقائيًا. يجادل كريستيان دي دوف الحائز على جائزة نوبل (1995) بأن الحياة هي نتاج خطوات كيميائية يحركها القانون ، وكل واحدة منها يجب أن تكون محتملة للغاية في الظروف المناسبة. تم افتراض هذا الاعتماد على تفضيل الحياة غير المعروف & ldquolaw & rdquo ليحل محل الرأي القائل بأن أصل الحياة و rsquos كان حادثًا غريبًا من غير المرجح أن يحدث في أي مكان ، وهو أمر شائع الآن. الفرصة الآن غير مفضلة جزئيًا لأنه أصبح من الواضح أنه حتى أبسط أشكال الحياة التي يمكن تصورها (لا تزال أبسط بكثير من أي كائن حي حقيقي) يجب أن تكون معقدة للغاية بحيث أن التجميع الذاتي العرضي لن يكون أقل من معجزة حتى في ملياري. سنوات (Spetner ، 1997). علاوة على ذلك ، لا يمكن أن يعمل الانتقاء الطبيعي حتى توجد وحدات التكاثر البيولوجي. هذا المأمول & ldquolaw ، & rdquo ، ليس له أساس في الواقع ولا حتى أساس نظري. إنه مفهوم غامض ناتج عن التصميم على مواصلة البحث عن تفسير طبيعي للحياة. على حد تعبير هورغان:

تتطلب النظرة الإلحادية إلى العالم النشوء التلقائي لذلك يجب على العلماء محاولة التعامل مع الحجج الاحتمالية. النهج الأكثر شيوعًا يشبه محاولة Stenger ، الذي لا يدحض الحجة ولكنه يحاول شرحها عن طريق القياس:

المشكلة الرئيسية في هذه الحجة ، كما أوضحها ديمبسكي ، هي أنها إساءة استخدام فادحة للإحصاءات ، وهي إحدى أهم الأدوات التي طورها العلم على الإطلاق. على الرغم من أن التغيير ينطوي على ذلك ، فإن الذكاء مهم للغاية حتى في الأحداث التي يصفها ستينجر. يمكن توضيح مغالطة استدلاله من خلال مقارنته بقضية محكمة باستخدام الحمض النووي. لا يمكن لتشبيه Stenger & rsquos أن ينفي النتيجة التي تفيد بأن الاحتمال هو 1 من 100 مليون أن عينة الدم الموجودة على الضحية في الجريمة هي المشتبه به & rsquos. لهذا السبب ، من المحتمل جدًا أن يكون المتهم في مسرح الجريمة حقيقة أن دمه مختلط بالضحية & rsquos ، ستقبله المحكمة بلا شك ومحاولة تدمير هذا الاستنتاج باستخدام تشبيه مثل Stenger & rsquos من المحتمل أن يتم رفضه.

الاستنتاجات

يبدو أن مجال البيولوجيا الجزيئية سيزيف الداروينية. يتم استخدام ما يقدر بنحو 100000 نوع من البروتينات المختلفة لبناء البشر بمفردهم. علاوة على ذلك ، هناك مليون نوع معروف ، وقد يوجد ما يصل إلى 10 ملايين نوع. على الرغم من استخدام العديد من البروتينات في معظم أشكال الحياة ، فقد يوجد ما يصل إلى 100 مليون أو أكثر من أنواع البروتين المختلفة في جميع أنواع الحياة النباتية والحيوانية. بحسب أسيموف:

حتى باستخدام تقدير منخفض بشكل غير واقعي لـ 1000 خطوة مطلوبة لـ & ldquo؛ revolution & rdquo ؛ فإن متوسط ​​البروتين (إذا كان ذلك ممكنًا) يعني أن هناك حاجة إلى عدة تريليونات من الروابط لتطوير البروتينات التي كانت موجودة أو موجودة اليوم. ولم يتم إثبات وجود بروتين انتقالي واضح واحد من الناحية الشكلية والكيميائية بين الشكل القديم والحديث للبروتين. توجد نفس المشكلة مع الدهون والأحماض النووية والكربوهيدرات والمركبات الأخرى التي تنتجها الحياة وضرورية لها.

لم يكتشف العلماء بعد جزيءًا واحدًا تعلم أن يصنع نسخًا من نفسه (Simpson، 1999، p. 26). يبدو أن العديد من العلماء غافلين عن هذه الحقيقة لأن

تحتوي بعض البكتيريا ، وخاصة الضوئية و lithotrophs ، على جميع الآليات الأيضية اللازمة لبناء معظم عوامل نموها (الأحماض الأمينية والفيتامينات والبيورينات والبيريميدين) من المواد الخام (عادةً O 2 ، الضوء ، مصدر الكربون ، النيتروجين ، الفوسفور ، الكبريت وعشرات أو نحو ذلك من المعادن النزرة). يمكنهم العيش في بيئة ذات احتياجات قليلة ولكن يجب أن يمتلكوا أولاً آلية التمثيل الغذائي الوظيفية المعقدة اللازمة لإنتاج المركبات اللازمة للعيش من أنواع قليلة من المواد الخام. وهذا يتطلب المزيد من الآلات الأيضية من أجل تصنيع العديد من المركبات العضوية اللازمة للحياة. كان التطور أكثر منطقية عندما كان يُعتقد أن الحياة مادة بسيطة نسبيًا مشابهة ، في كلمات Haeckel & rsquos ، & ldquotransparent اللزج الزلال الذي يحيط صفار البيض في الدجاجة و rsquos egg & rdquo والتي تطورت إلى كل الحياة اليوم. علم هيجل أن العملية حدثت على النحو التالي:

التولد الذاتي هو مجال واحد فقط من مجالات البحث الذي يوضح أن الأصل الطبيعي لفرضية الحياة أصبح أقل احتمالًا مع تقدم علم الأحياء الجزيئي ، وهو الآن في النقطة التي تظهر فيها معقولية خارج نطاق الاحتمالات. أعرب العديد من الباحثين عن أصل الحياة عن أسفهم لحقيقة أن البيولوجيا الجزيئية خلال نصف القرن الماضي لم تكن لطيفة جدًا مع أي نظرية أصل طبيعي للحياة. ربما يفسر هذا سبب تكهن الباحثين الآن بأن أحداثًا أخرى مثل panspermia أو قانون ldquolife غير المكتشف أكثر احتمالية من جميع نظريات التولد الذاتي الأرضية الحالية ، ويمكنها التعامل بشكل أفضل مع العديد من مشكلات التولد التلقائي التي تبدو مستعصية على الحل.

شكر وتقدير: أود أن أشكر بيرت طومسون ، دكتوراه ، واين فرير ، دكتوراه ، وجون وودموراب ، ماجستير ، لتعليقاتهم على مسودة سابقة لهذه المقالة.

جيري بيرغمان حاصل على سبع درجات ، بما في ذلك علم الأحياء وعلم النفس والتقييم والبحث ، من جامعة واين ستيت ، في ديترويت ، وجامعة بولينج جرين ستيت في أوهايو ، وكلية الطب في أوهايو في توليدو. قام بالتدريس في جامعة بولينج جرين ستيت ، وجامعة توليدو ، وكلية الطب في أوهايو وفي كليات وجامعات أخرى. يقوم حاليًا بتدريس علم الأحياء وعلم الأحياء الدقيقة والكيمياء الحيوية وعلم التشريح البشري على مستوى الكلية وهو باحث مشارك في البحث في مجال علم وراثة السرطان. نشر على نطاق واسع في مجلات علمية وشعبية. [العودة للقمة]

مراجع

CRSQ: جمعية أبحاث الإبداع ربع السنوية.

CENTJ: مجلة Creation Ex Nihilo الفنية.

ألبرتس ، بروس. 1992. مقدمة لفهم استنساخ الحمض النووي والجينات بقلم كارل درليكا. جون وايلي وأولاده ، نيويورك.

اسيموف ، اسحق. 1962. الشيفرة الجينية. مطبعة أوريون ، نيويورك.

بيهي ، مايكل. 1996. داروين ورسكووس الصندوق الأسود. الكتب الأساسية ، نيويورك.

بيرجمان ، جيري. 1993 أ. تاريخ موجز لنظرية التوليد التلقائي. CENTJ 7 (1): 73 & # 15081.

& # 151 & # 151 & # 151. 1993 ب. Panspermia & # 151 النظرية القائلة بأن الحياة أتت من الفضاء الخارجي. CENTJ 7 (1): 82 & # 15087.

& # 151 & # 151 & # 151. 1998. مشكلة الشكل الانتقالي. CRSQ 35 (3): 134 & # 150148.

بلاك جاكلين جي 1998. مبادئ وتطبيقات علم الأحياء الدقيقة. برنتيس هول ، أعالي نهر السرج ، نيوجيرسي.

ألكسندر ج كيرنز سميث 1985. الكائنات الحية الأولى. Scientific American 252 (6): 90 & # 150100.

كونكلين ، إدوين جرانت. 1928. علم الأجنة والتطور في الخلق بالتطور. فرانسيس ماسون (محرر). ماكميلان ، نيويورك.

كوبيدج ، جيمس ، ف. 1973. التطور: ممكن أم مستحيل؟ زوندرفان ، غراند رابيدز ، ميشيغان.

كورليس ، وليام ر. 1993. الحياة المبكرة متنوعة بشكل مدهش. حدود العلوم. 88: 2.

داروين ، تشارلز. 1900. أصل الأنواع. إعادة طبع الطبعة السادسة PF Collier ، نيويورك.

ديفيس ، بول. 1999. قوة الحياة. عالم جديد. 163 (2204): 27 & # 15030.

دوكينز ، ريتشارد. 1996. تسلق جبل غير محتمل. دبليو. نورتون ، نيويورك.

دي دوف ، كريستيان. 1995. الغبار الحيوي: الحياة كضرورة كونية. الكتب الأساسية ، نيويورك.

Dembski، William A. 1998. استنتاج التصميم: القضاء على الصدفة من خلال الاحتمالات الصغيرة. مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، إنجلترا.

دنتون ، مايكل. 1986. التطور: نظرية في أزمة. أدلر وأدلر ، بيثيسدا ، دكتوراه في الطب.

& # 151 & # 151 & # 151. 1998. الطبيعة ومصير rsquos كيف تكشف قوانين البيولوجيا عن الهدف في الكون. الصحافة الحرة ، نيويورك.

دوفر ، غابي. 1999. حلقة التطور. مراجعة أصول الحياة: من ولادة الحياة إلى أصل اللغة. طبيعة سجية. 399: 217 & # 150218.

فريزر ، كلير إم ، جينين جوكاين وأوين وايت. 1995. الحد الأدنى من الجينات التكميلية للميكوبلازما التناسلية. علم 270 (5235): 397 & # 150403.

جالتير ونيكولاس ونيكولاس توراس ومانولو جوي. 1999. سلف مشترك غير مفرط الحرارة لأشكال الحياة الموجودة. علم. 283 (5399): 220 & # 150221.

غيش ، دوان ت. 1995. التطور: لا تزال الحفريات تقول لا. معهد أبحاث الخلق ، إل كاجون ، كاليفورنيا.

ستيفن جولد. 1989. حياة رائعة. دبليو دبليو نورتون ، نيويورك.

هيجل ، إرنست. 1905. عجائب الحياة. هاربر وإخوانه ، نيويورك.

& # 151 & # 151 & # 151. 1925. تاريخ الخلق: nat & # 252rliche sch & # 246pfungsgeschte. أبليتون ، نيويورك.

هانكراف ، هانك. 1998. الوجه الذي يوضح مهزلة التطور. وورد للنشر ، ناشفيل ، تينيسي.

هورغان ، جون. 1996. نهاية العلم. أديسون ويسلي ، ريدينغ ، ماساتشوستس.

جينكينز جونز ، سارة (محرر). 1997. راندوم هاوس ويبستر وقاموس rsquos للعلماء. راندوم هاوس ، نيويورك.

كاجاندر ، E.O. و Ciftcioglu و. 1998. Nanobacteria: آلية بديلة للتكلس الممرض داخل وخارج الخلية وتشكيل الحصوات. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية ، 95 (14): 8274 & # 1508279.

لاهاف ، نعوم. 1999. Biogenesis: نظريات الحياة وأصل rsquos. جامعة أكسفورد ، نيويورك.

ليفي وماثيو وستانلي إل ميلر. 1998. استقرار قواعد RNA: الآثار المترتبة على أصل الحياة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية 95: 7933 & # 1507938.

لوبينو ، مارفن. 1992. عظام الخلاف. بيكر بوك هاوس. غراند رابيدز ، ميشيغان.

& # 151 & # 151 & # 151. 1994. الحفريات البشرية. CRSQ، 31:70.

ماكاييل ، دوغ. 1995. تحدي مقياس الحرارة الجليدي. علم. 270: 444 & # 150445.

ماير ، ستيفن. 1996. أصل الحياة وموت المادية. المراجعة بين الكليات ، الربيع ، ص 24 & # 15033.

مور ، جون. 1976. توثيق غياب الأشكال الانتقالية. CRSQ، 13 (2): 110 & # 150111.

نيومان ، جيمس (محرر). 1967. موسوعة هاربر للعلوم. هاربر ورو ، نيويورك.

بيجليوتشي ، ماسيمو. 1999. من أين أتينا؟ نظرة متواضعة على بيولوجيا الحياة وأصل rsquos. & rdquo Skeptical Inquirer، 23 (5): 21 & # 15027.

رودابو ، ديفيد. 1976. الاحتمالية والأشكال الانتقالية المفقودة. CRSQ 13 (2): 116 & # 150118.

ساجان وكارل وجوناثان ليونارد. 1972. الكواكب. كتب تايم لايف ، نيويورك.

شوبف ، جيه وليام. 1993. أحافير دقيقة من العصر القديم ، أبيكس تشيرت دليل جديد على العصور القديمة للحياة. Science 260: 640 & # 150646.

& # 151 & # 151 & # 151. 1999. مهد الحياة: اكتشاف حفريات الأرض و rsquos في وقت مبكر. مطبعة جامعة برينستون ، برينستون ، نيوجيرسي.

شابيرو ، روبرت. 1986. الأصول دليل المتشككين لخلق الحياة على الأرض. سوميت بوكس ​​، نيويورك.

سيمبسون ، سارة. 1999. Life & rsquos خطوات السمط الأولى. Science News، 155 (2): 24 & # 15026.

سبيتنر ، لي. 1997. ليست فرصة! تحطيم نظرية التطور الحديثة. جودايكا برس ، نيويورك.

ستاندين ، أنتوني. 1950. العلم بقرة مقدسة. إي بي داتون ، نيويورك.

ستينجر ، فيكتور. 1998. التصميم الأنثروبي وقوانين الفيزياء. التقارير: المركز الوطني لتعليم العلوم ، 18 (3): 8 & # 15012.

ثاكستون ، تشارلز ، والتر برادلي ، وروجر أولسن. 1984. سر الحياة وأصل rsquos إعادة تقييم النظريات الحالية. المكتبة الفلسفية ، نيويورك.

تريفيل ، جيمس. 1992. 1001 شيء يجب أن يعرفه الجميع عن العلم. دوبليداي ، نيويورك.

فوغل ، جريتشين. 1999. دراسة الحمض النووي الريبي تشير إلى مهد الحياة البارد. علم. 283 (5399): 155 & # 150156.

وين ، تشارلز إم وآرثر دبليو ويجينز. 1997. أكبر خمس أفكار في العلم. جون وايلي وأولاده ، نيويورك.

يوكي ، هوبير ب. 1992. نظرية المعلومات والبيولوجيا الجزيئية. مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، ص. 336.

محرر و rsquos ملاحظة

نشرت المجلة الفصلية العديد من المقالات حول نفس الموضوع مثل مقال الدكتور بيرجمان ورسكووس. يجب أن يجد القراء المراجع التالية ذات الأهمية.

Armstrong، H. 1964. إمكانية خلق الحياة المصطنعة. CRSQ 1 (3): 11.

& # 151 & # 151 & # 151. 1967. هل الحمض النووي هو سبب مادي فقط؟ CRSQ 4:41 & # 15045.

بتلر ، إل. 1966. خطة النيازك والإنسان والله ورسكووس. CRSQ 2 (4): 33 & # 15034.

Coppedge ، J.F. 1971. احتمالية جزيئات اليد اليسرى. CRSQ 8: 163 & # 150174.

Frair، W. F. 1968. الحياة في أنبوب اختبار. CRSQ 5:34 & # 15041.

جيش ، د. ت. 1964. نقد للتطور البيوكيميائي. CRSQ 1 (2): 1 & # 15012.

& # 151 & # 151 & # 151. 1970. طبيعة التخمينات المتعلقة بأصل الحياة. CRSQ 7:42 & # 15045، 83.

Henning، W. L. 1971. هل كان أصل الحياة حتميا؟ CRSQ 8:58 & # 15060.

لاميرت ، و. إي. 1969. هل يقدم علم البيولوجيا الجينية والجزيئية دليلًا حقيقيًا على التطور؟ CRSQ 6: 5 & # 15012، 26.

نيكولز ، جى 1972. بكتيريا E. Coli مقابل التطور. CRSQ 9:23 & # 15024.

شارب ، د. 1977. الترابط في التركيب الجزيئي: دليل على التصميم. CRSQ 14:54 & # 15061.

Trop، M. 1975. هل كان التطور ممكنًا حقًا؟ CRSQ 11: 183 & # 150187.

Williams، E.L. 1967. تطور المركبات العضوية المعقدة من مركبات كيميائية أبسط: هل هو ممكن من الناحية الديناميكية الحرارية والحركية؟ CRSQ 4:30 & # 15035.

زيمرمان ، ب. أ. 1964. التكاثر التلقائي للحياة. CRSQ 1 (سنوي): 13 & # 15017.


الانتقال إلى عالم الحمض النووي

إن إثبات أن الجزيئات والأغشية البيولوجية يمكن أن تنشأ في بيئة غير حيوية ليس دليلاً على ظهور الحياة. إنه يظهر فقط ما يمكن أن يحدث في الانتقال من الكيمياء غير الحية إلى التكوين النهائي للحياة. ومع ذلك ، فإنه يُظهر أن الخطوة الضرورية في التولد الذاتي - الظهور التلقائي للجزيئات العضوية المعقدة - ليس ممكنًا فحسب ، بل من المحتمل أيضًا في ظل الظروف المناسبة.

من الناحية النظرية ، يجب أن تؤدي إعادة الترتيب المستمر وبناء جزيئات عضوية أكبر وأكبر من كتل البناء الكيميائية التي ستتشكل على الأرض المبكرة في النهاية إلى جزيئات يمكنها نسخ نفسها. وذلك لأنه كلما زاد حجم الجزيء العضوي ، زادت مجموعاته الكيميائية الوظيفية. المجموعات الوظيفية عبارة عن أقسام من جزيئات بها ذرات غير الكربون ، مثل الأكسجين والنيتروجين والفوسفور ، والتي تحب التمسك بالإلكترونات. يسمح ذلك بتحريك الإلكترونات بين أجزاء الجزيء وبين الجزيء والجزيئات الأخرى. وأيضًا ، كلما زاد حجم الجزيء ، زادت قدرته على الانحناء والالتفاف. هذه القدرة ، جنبًا إلى جنب مع القدرة على التحرك حول الكثير من الإلكترونات ، & ^ تعني أنه من الممكن ، ببساطة عن طريق الحظ ، لأي جزيء عضوي عشوائي كبير جدًا به الكثير من ذرات النيتروجين والأكسجين والفوسفور أن يكون لديه بعض القدرة الأنزيمية - أي القدرة على تحفيز التفاعلات الكيميائية.

يمكن أن تؤدي مجموعات معينة من التفاعلات التي يتم تحفيزها بواسطة الجزيء إلى تكوين الجزيء نسخة منه. وهكذا ، مع وجود الكثير من مواد البناء في حساء هالدين ، مع مرور الوقت ، من المحتمل أن تظهر جزيئات ذاتية التكاثر. سيكون للجزيء الأول ذاتي التكاثر قدرة نسخ خام فقط. ولكن نظرًا لأنها لن تنسخ نفسها تمامًا ، فإن كل "نسخة" جديدة ستكون مختلفة قليلاً عن الجزيء "الأصل". بشكل عشوائي ، قد يكون للجزيء المنسوخ حديثًا القدرة على النسخ بشكل أفضل قليلاً من الجزيء الذي صنعه. عندئذٍ ، سيعمل الانتقاء الطبيعي مع الجزيئات الكيميائية غير الحية على غرار الطريقة التي وصفها داروين بأنها تعمل مع الكائنات الحية. هذه الجزيئات التي تنسخ بشكل أفضل ستصنع نسخًا أكثر باستخدام كتل بناء مأخوذة من انهيار الجزيئات الأخرى التي لا تستطيع نسخ نفسها بشكل جيد.

وستكون الجزيئات ذاتية النسخ الموجودة في أغشية أفضل حالًا لأنها ستكون قريبة من بعضها البعض مع مواد كيميائية أخرى. ولكن لكي تبدأ الحياة حقًا ، يجب أن يكون هناك جزيء كانت قدرته على النسخ جيدة للغاية. اليوم ، يوجد مثل هذا الجزيء: DNA. ومع ذلك ، فإن الحمض النووي معقد بشكل لا يصدق وهذا يجعل الدجاج والبيض معضلة.

في الثمانينيات ، بدأ العلماء يدركون أنه ليست كل الإنزيمات عبارة عن بروتينات. قام العلماء بتشريح بعض مكونات الخلايا التي تسمى الريبوسومات ووجدوا أنها مصنوعة من البروتين والحمض النووي الريبي. الأمر الغريب هو أن بعض جزيئات الرنا تعمل في الواقع كأنزيمات. يمكنهم تحفيز التغيرات الكيميائية في أنفسهم وفي جزيئات الحمض النووي الريبي الأخرى.

مثل الحمض النووي ، يمكن للحمض النووي الريبي الاحتفاظ بالمعلومات الجينية ، لكن الحمض النووي الريبي أقل تعقيدًا من الحمض النووي (الشكل 8). وبالتالي ، تم اقتراح فرضية تسمى "عالم الحمض النووي الريبي" بشكل مستقل من قبل ثلاثة باحثين مختلفين: ليزلي أورجيل وفرانسيس كريك وكارل ووز. إنه حجر الأساس في أبحاث أصول الحياة اليوم. الفكرة هي أن الحمض النووي الريبي ظهر على الأرض قبل الحمض النووي وكان المادة الجينية في الخلايا الأولى (أو في الخلايا الأولى في عالم مختلف ، إذا بدأت الحياة في مكان آخر).

الشكل 8: مقارنة بين Ribonucleic acid (RNA) و Deoxyribonucleic acid (DNA).

اليوم ، لا توجد خلية بكتيرية معروفة أو غيرها من أشكال الحياة الكاملة تستخدم الحمض النووي الريبي بالطريقة التي نستخدم بها الحمض النووي ، كجزيء تخزين للمعلومات الجينية. لكن هناك فيروسات RNA. ليست كل الفيروسات فيروسات الحمض النووي الريبي ، وبعضها يستخدم الحمض النووي لعقد التعليمات الجينية ، تمامًا كما تفعل خلايانا. ولكن إذا كان الحمض النووي الريبي (RNA) مناسبًا باعتباره المادة الجينية الوحيدة في بعض الفيروسات ، فمن السهل تخيل أن الحمض النووي الريبي أيضًا هو المادة الجينية الوحيدة في بكتيريا مبكرة ، أو أي كائن وحيد الخلية كان يمكن أن يكون موجودًا على الأرض المبكرة.

ليس من الصعب تصور كيفية حدوث الانتقال من الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي. كما هو الحال مع تطور كل شيء آخر ، كان من الممكن أن تكون هناك أخطاء. في الكائنات الحية اليوم ، يقوم الحمض النووي بتخزين المعلومات الجينية على المدى الطويل ويتم نسخ تسلسل الحمض النووي إلى تسلسلات الحمض النووي الريبي ، والتي تُستخدم بعد ذلك لتجميع متواليات الأحماض الأمينية في البروتينات (انظر لدينا التعبير الجيني: وحدة نظرة عامة).في الأساس ، يعد الحمض النووي طبقة إضافية تتجاوز RNA والبروتينات التي يصنعها RNA. يمكن أن تكون تسلسلات الحمض النووي الريبي هي الجينات قبل أن يخلق الخطأ الحمض النووي. نظرًا لكونه أكثر استقرارًا كيميائيًا من الحمض النووي الريبي ، فقد تولى الحمض النووي مهمة تخزين المعلومات الجينية. أعطى هذا RNA فرصة للتحسن في ترجمة المعلومات الجينية إلى بروتينات.

كان يمكن أن يكون خطوة هائلة في تطور الحياة. هذا يعني أيضًا أن الحياة لم تكن هنا دفعة واحدة. بدلاً من ذلك ، حدث التولد الذاتي في زيادات أو خطوات خلال التطور الكيميائي الحيوي. وبالتالي ، يجب أن تكون الكيانات موجودة على طول طيف من غير الحية إلى الحية ، تمامًا كما تتمتع الفيروسات اليوم بخصائص كيانات حية وغير حية على حد سواء. لا نعرف مسار التولد التلقائي الدقيق ، لكن العلماء توصلوا إلى كل خطوة من الخطوات الرئيسية اللازمة للانتقال من الكيمياء غير الحية إلى الخلايا ذاتية الاستدامة. الأهم من ذلك ، أجرى العلماء أيضًا تجارب معملية توضح أن كل خطوة ممكنة. على عكس أيام أناكسيماندر أو داروين أو حتى هالدين ، لا توجد ثقوب كبيرة أو حواجز نظرية للتكوين التلقائي. العلماء لديهم فكرة جيدة عن كيفية حدوث ذلك على الأرجح. ومع ذلك ، من حيث التفاصيل داخل كل خطوة رئيسية ، هذا هو المكان الذي يركز فيه العلم الآن على الحصول على بعض الإجابات.

ملخص

منذ عصور ما قبل التاريخ ، فكر الناس في كيفية نشوء الحياة. تصف هذه الوحدة التحقيقات في أصول الحياة عبر التاريخ ، بما في ذلك تجارب لويس باستير التي دحضت الفكرة الراسخة عن التوليد التلقائي والأبحاث اللاحقة التي تظهر أن ظهور الجزيئات البيولوجية من بيئة غير حية - أو النشوء التلقائي - ليس ممكنًا فقط ، ولكن من المحتمل في ظل الظروف المناسبة.

المفاهيم الرئيسية

النظريات حول أصول الحياة قديمة قدم الثقافة البشرية. يعتقد المفكرون اليونانيون مثل أناكسيماندر أن الحياة نشأت مع التكاثر التلقائي ، وهي فكرة أن الكائنات الحية الصغيرة تتولد تلقائيًا من مادة غير حية.

تم تحدي نظرية التوليد التلقائي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر من قبل العلماء الذين أجروا تجارب على نمو الكائنات الحية الدقيقة. لويس باستور ، من خلال إجراء التجارب التي أظهرت أن التعرض للهواء النقي كان سبب نمو الكائنات الحية الدقيقة ، دحض بشكل فعال نظرية التوليد التلقائي.

التولد الذاتي ، النظرية القائلة بأن الحياة تطورت من أنظمة كيميائية غير حية ، حلت محل التولد التلقائي كنظرية رائدة لأصل الحياة.

افترض هالدين وأوبارين أن "حساء" الجزيئات العضوية على الأرض القديمة كان مصدر اللبنات الأساسية للحياة. أظهرت التجارب التي أجراها ميلر وأوري أن الظروف المحتملة على الأرض في وقت مبكر يمكن أن تخلق الجزيئات العضوية اللازمة لظهور الحياة.

من المحتمل أن يكون الحمض النووي الريبي ، ومن خلال العمليات التطورية ، والحمض النووي وتنوع الحياة كما نعرفها ، قد تشكل بسبب التفاعلات الكيميائية بين المركبات العضوية في "حساء" الأرض في وقت مبكر.