پیدایش حیات

پیدایش حیات

حدود 4 میلیارد سال پیش، و مدتها بعد از پیدایش کیهان، هنوز زمین پوشیده از مواد مذاب بود. زندگی در چنین شرایطی ممکن نبود و بخارات سمی سراسر اتمسفر زمین را فرا گرفته بودند. آرم آرام و با سرد شدن تدریجی زمین، پوسته ای سخت سطح آن را فرا گرفت و بخار آب موجود در اتمسفر سرد و متراکم شده و بارش باران های شدید موجب پیدایش اقیانوس ها می شود. بسیاری عقده دارند که حیات از اقیانوس ها منشاء گرفته و طی یک روند تکاملی صدها میلون سالی، موجودات به وجود آمده اند. اما در ابتدا تنها گروهی از مولکول های معدنی موجود بوده اند. این مولکول ها با انرژی که از رعد و برق و همچنین انرژی موجود در آتشفشان های زیر دریایی دریافت کرده اند، با یکدیگر واکنش داده و مولکول های آلی ساده ای را شکل داده اند. این مولکول های آلی ساده با گرفتن انرژی به مولکول های پیچیده تری تبدیل شده اند و این مولکول های پیچیده ضمن گرد هم آیی و ترکیب ساختار های سلولی اولیه را شکل داده اند.

 مدلهای تشکیل مولکول های آلی

آزمایشات گوناگونی برای تأیید این نظریه انجام گرفته است. از جمله مدل معروف سوپ بنیادین که  توسط استانلی میلر مورد باز سازی قرار گرفت و ضمن آن با کمک جرقه های الکتریکی از مولکول های اولیه ساده، مولکول های پیچیده تر به وجود آمدند. اما با مشخص شدن این که سن زمین بسیار بیشتر بوده و کشف سنگواره هایی با سه و نیم میلیارد سال پیش این نظریه زیر سوال رفت. چرا که گازهای مورد استفاده میلر در آن دوران وجود نداشته است و به دلیل نبود  لایه اوزون تمام آمونیاک و متان موجود در جو به دلیل وجود پرتوهای ماورای بنفش خورشید از بین می رفته اند.  برای همین هم الگوی حباب مطرح شد. بر اساس این الگو، آمونیاک و متان و سایر گازهای متصاعد شده از آتشفشان های زیر دریایی در درون حباب هایی محبوس می شده اند و به این ترتیب از اثر اشعه ماورای بنفش در امان می مانده اند. تراکم کافی و انرژی موجود موجب گردیده تا این مولکول ها با هم ترکیب شده و مولکول های آلی به وجود آیند.  گروهی از این مولکول ها وارد اتمسفر شده و با جذب انرژی حاصل از رعدو برق و ... ترکیات آلی بزرگتری را به وجود می آورده اند. این ترکیبات دوباره همراه با بارش باران، به اقیانوس برمی گشته اند .از جمله این مولکول های آلی، لیپید ها هستند که در محیط آبی تمایل شدیدی برای به هم پیوستن و گرد هم آیی دارند .این مولکول ها در کنار هم ساختار های کروی را به وجود می آورده اند و این توانایی را داشده اند تا سایر مولکول های آلی را درون خود محافظت نمایند .این مولکول های لیپیدی شباهت بسیار زیادی به غشاء سلولی دارند و  اولین سازماندهندگان ساختارهای سلولی شده اند .با کشف این موضوع که برخی مولکول های کچک RNA می توانند نقش آنزیمی داشته باشند این نظریه مطرح شد که این مولکول توانایی کاتالیز کردن سایر واکنش ها را هم داشته و احتمالاً اولین مولکولی بوده که توانایی خود همانند سازی داشته است .این مولکول در درون کرده های لیپیدی که میکروسفر نامیده می شده اند قابلیت همانند سازی و انتقال به میکروسفر های دیگر را داشته است.  چیزی شبیه به جوانه زندن در برخی موجودات از جمله مخمر. به هر حال گروهی از میکروسفر های دارای RNA تقسیم شده و ضمن این که قدرت کاتالیز و ساخت و ساز هم پیدا کرده اند با تقسیمات خود اساس وراثت را شکل داده و منشا سولول های امروزی گشته اند.

پیدایش اولین موجودات تک سلولی پروکاریوتی

قدیمی ترین سنگ واره یافت شده مربوط به سه و نیم میلیارد سال پیش است که مربوط به یک پروکاریوت می باشد. احتمالا این موجودات هتروتروف و بی هوازی بوده اند و برای کسب انرژی از مولکول های آلی موجوب در اقیانوس ها استفاده می  کرده اند .به تدریج اولین گروه اتو تورف ها به نام سیانو باکتری ها شکل گرفته و ضمن انجام فرایندی به نام فتوسنتز منشاء پیدایش اکسیژن در اقیانوس ها و اتمسفر دشه اند.

 اولین یوکاریوت ها

به تدریج و حدود یک و نیم میلیارد سال پیش، اولین یوکاریوت ها پا به عرصه وجود نهادند این موجودات به دلیل ویژگی های خاص خود  و داشتن اندامک های گوناگون سلولی  بیشتر توانستند با شرایط وفق پیدا کنند. حتی گروهی از آنها با بلعیدن سایر پروکاریوت ها موفق شدند که از آنها به عنوان اندامک هایی مثل میتوکندری و کلروپلاست استفاده کنند و به این ترتیب نوعی هم زیستی بین پروکاریوت و یوکاریوت به وجود آمد .یوکاریوت هایی که فقط میتوکندری داشتند خواستگاه سلول های جانوری و آنان که هم میتوکندری و هم کلروپلاست داشتند، خاستگاه سلول های گیاهی شدند.

یوکاریوت های پر سلولی

شاید بتوان گفت که نخستین موجودات پر سلولی بین 600 میلیون تا یک میلیارد سال پیش به وجود آمده اند. در ابتدا تک سلولی ها در کنار هم قرار گرفته و بدون این که ارتباط معنی داری با هم داشته باشند تشکیل یک کلونی را داده اند. آرام آرام سیستم های انقال پیام بین آنها به وجود آمده و توانسته اند علاوه بر پاسخ به شرایط محیطی، پیام هایی را که از سایر سلول ها می رسد را هم پاسخ دهند. بعد از آن با تقسیم کار بین سلول های گوناگون یک کلنی، روند تخصصی شدن هم در آنها شکل میگیرد. تا این که حدود 500 میلیون سال پیش انواعی از موجودات با نام تریلوبیت ها پا به عرصه حیات می گزارند که از آنها به عنوان اجداد بند پایان امروزی یاد میشود. انقراض های گروهی متعددی موجب از بین رفتن بسیاری از موجودات شده و به این ترتیب شرایط برای به وجود آمدن و تکامل سایر موجودات مهیا شده است. با ورود گیاهان و قارچ ها از دریا به خشکی نقطه عطف دیگری در روند تکامل شکل می گیرد. با فراوان شدن اکسیژن در اتمسفر بند پایان هم به خشکی راه پیدا میکنند که خود منشاء بسیاری از حشرات هستند.

 مهره داران

احتمالاً اولین مهره داران ماهی های کوچک فاقد آرواره بوده اند. اولین ماهی های آرواره دار در حدود 430 میلیون سال پیش شکل گرفته اند و با ورود بعضی از آنها به درون خشکی و تحمل شرایط بدون آب و تنفس هوازی دوزیستان را بوجود آورده اند. خزندگان هم از تحول و تکامل دوزیستان ایجاد شده و زندگی مستمر خود را در خشکی ادامه داده اند و حاصل تکامل آنها دایناسورها بوده است. در آخرین انقراض گروهی که 65 میلیون سال پیش بوده است، دایناسورها از بین رفته اند و ماحصل آن، رشد و تکامل پستانداران کوچک و پرندگان شده است. بعد از آن بویژه پستانداران تکامل حیرت انگیزی داشته اند. در عرصه گیاهی هم همین روند تکامل ادامه داشته و اکنون هزاران و هزاران گونه گیاهی و جانوری در سراسر کرده زمین زندگی می کنند.  

حیرت انگیز است که انسان با کمترین قدمت یعنی چیزی بین 7 تا 14 هزار سال، بیشترین تأثیر را بر کره خاکی گذاشته است