شروع حيات در زمين

به نقل از : http://blog.robot.ir/mollasadra/ ملا صدرا

شروع حيات در زمين در حدود چهار ميليارد سال پيش سطح زمين پوشيده از مواد مذاب بود و امكان تشكيل حيات بر روي كره زمين وجود نداشت . پس از مدتي سطح سياره زمين سرد شد وپوستهاي سنگي آنرا فرا گرفت .بخار آب موجود در اتمسفر متراكم شد و با بارش باران اقيانوس هاي وسيعي بر روي كره زمين به وجود آمد ؟ بسياري از زيست شناسان اعتقاد دارند كه حيات اولين بار در اين اقيانوس هاي حاصل از باران به وجود آمده است و به عقيده آنان تكامل جانداران صدها ميليون سال طول كشيده است و شواهد حاكي از اين است كه زمين مدتها قبل از پيدايش حيات وجود داشته است كه اين شواهد را اندازه گيري سن زمين نشان مي دهد. مواد شيميايي و پايه اي حيات چگونه تشكيل شدند ؟ نظريه هاي علمي بيانگر اين مطلب است كه در نخستين مراحل پيدايش حيات ملكولهاي غير زنده در طي واكنش هايي شيميايي با هم تعداد زيادي ملكول هاي آلي ساده را تشكيل دادند و اين ملكولهاي ساده با استفاده از انرژي هاي محرك( از قبيل انرژي خورشيد ، گرماي حاصل از فعاليت هاي آتشفشاني و رعدو برق) ملكولهاي پيچيده تري را به وجود آوردند.اين ملكولهاي پيچيده واحدهاي سازنده اولين سلولها را تشكيل دادند و اين فرضيه كه بسياري از واحد هاي آلي سازنده حيات نخستين بار از ملكولهاي غير زنده تشكيل شده اند بارها مورد آزمايش قرار گرفت و از لحاظ علمي تاييد شد. درباره چگونگي تشكيل حيات چندين نظريه وجود دارد كه تعدادي از آنان را براي شما معرفي مي كنيم . 1- مدل سوپ بنيادين : در دهه 1920 دانشمندان اظهار داشتند كه در اقيانوس هاي اوليه زمين يكباره مقدار زيادي مواد آلي پديد آمدند و اين نظريه به مدل سوپ بنيادين مشهور است .تصور دانشمندان بر اين است كه درآن هنگام اقيانوس هاي زمين مملو از ملكولهاي آلي مختلف بودند.اين دانشمندان فرض كرده بودند كه اين ملكولها در اثر انرژي حاصل از تابش خورشيد ؟ انفجارهاي آتشفشاني و رعد و برق پديد آمده بودند.پس از آن گروهي از دانشمندان اعلام كردند كه در جو اوليه زمين اكسيژن وجود نداشته است و در عوض غني از نيتروژن،هيدروژن و گازهاي داراي هيدروژن مانند بخار آب و آمونياك و متان بوده است .در آن زمان انرژي خورشيد يا انرژي الكتريكي حاصل از رعد و برق اين ملكولها را به سطوح انرژي بالاتر ( ملكولهاي برانگيخته ) انتفال داده اند. استانلي ميلر ( Stanley Miller ) در نيمه هاي قرن بيستم مدل سوپ بنيادين را آزمايش كرد . وي گازهاي متان و بخار آب ، آمونياك و هيدروژن را درون دستگاهي قرار داد و منظور شبيه سازي رعدو برق از يك جرقه الكتريكي استفاده كرد ، بعد از چند روز وي در آن دستگاه تركيبات متعددي پيدا كرد كه اين تركيبات شامل برخي از عناصر تشكيل دهنده حيات از جمله آمينو اسيدها ، اسيدهاي چرب و كربوهيدراتها بودند.اين نتايج نشان ميدهد كه برخي از مواد شيميايي پايه اي حيات در شرايطي مشابه شرايط آزمايشگاهي ميلر پديد آمدند. دلیل مردود بودن آرمایشات میلر را از نظر سایر دانشمندان : تحقیقاتی درباره مدل سوپ بنیادین : اکتشافات جدیدی که بعد از نظریه سوپ بنیادین به دست آمد باعث ارزیابی مجدد مدل سوپ بنیادین شد . در زمان آزمایش میلر زیست شناسان تصور می کردند که پیدایش حیات در حدود یک میلیارد سال پیش روی داده است . اما اندازه گیری سن زمین و کشف سنگواره هایی که 5/3 میلیارد سال سن داشتند نشان داد که حیات در واقع بسیار پیشتر از آن تشکیل شده است .ما اکنون می دانیم که مخلوطی از گازهای مورد استفاده در آزمایش میلر هنگام پیدایش حیات وجود نداشته است . در آن زمان زمین فاقد لایه حفاظتی اوزون بوده است و پرتوهای ماورای بنفش بدون اوزون همه آمونیاک ها و متانهای موجود در اتمسفر را از بین می برند .از سوی دیگر در صورتی که گازهای آمونیاک و متان در آزمایش میلر وجود نداشته باشند .بعد از مردود شناختن نظریه میلر دانشمندان مدلی دیگر به نام مدل حباب را پیشنهاد کردند. مدل حباب : چندی بعد دانشمندان اعلام کردند که فرآیندهای کلیدی که مواد شیمیایی مورد نیاز برای حیات را به وجود آوردند درون حباب های سطح اقیانوس ها انجام شده است . این مدل شامل پنج مرحله اصلی است : 1- آمونیاک , متان و دیگر گازهای حاصل از انفجار های آتشفشانی زیر دریایی در حباب های زیر دریا محبوس می شدند . 2- متان و آمونیاک های مورد نیاز برای تشکیل آمینو اسید ها درون حباب ها در مقابل صدمات حاصل از اشعه ماورای بنفش محفوظ می ماندند . 3- حباب ها به سطح اقیانوس ها می آمدند و و پس از ترکیدن ؟ ملکول های آلی ساده آزاد می کردند . 4- ملکول های آلی ساده ضمن انتقال توسط باد و حرکت به سمت بالا در معرض اشعه ماورای بنفش نور خورشید و رعد و برق قرار می گرفته اند و در نتیجه نیروی لازم برای واکنش های بعدی برایشان فراهم می شد . 5- باران بسیاری از این ملکول های آلی را که به تازگی تشکیل شده بودند به درون اقیانوس می برد و چرخه دیگری را شروع می کردند شروع حيات در خشكي در دوران كامبرين و ميليون سال پس از ان حيات فقط در دريا وجود داشت چون اشعه ماوراي بنفش خورشيد زندگي را در خشكي ها نا امن كرده بود ولي اين مشكل با پيداش سيانو باكتري ها ( گياهي فتوسنتز كننده ) حل شد. اكسيژني كه توسط سيانو باكتري ها توليد ميشد پس از برخورد به ماوراي بنفش به ملكول اوزون تبديل ميشدند و كم كم لايه اوزون را به وجود آوردند. بدين صورت امكان زندگي در خشكي براي جانوران محيا شد و به مرور زمان گونه هاي مختلفي از جانوران و گياهان زندگي خود را بر سطح خشكي آغاز كردند. ورود جانوران به خشكي : حدود صد ميليون سال پيش ، پس از همياري ( رابطه اي دو طرفه كه به هر دو طرف سود ميرسد ) بين گياهان و قارچ ها به صورت گلسنگ باعث شد گياهان سطح زمين را بپوشانند و جنگل هاي بزرگي تشكيل شود و گياهان خشكي منبع جانوران را تامين كنند و تكامل جانوران خشكي را امكان پذير كند. اولين جانوراني كه از دريا به خشكي امدند بندپايان بودند كه بنا به تصور زيست شناسان نوعي عقرب اولين موجودي بوده است كه از دريا به خشكي آمده است. حشرات يكي از اولين ساكنان خشكي ها بودند كه اين گروه از بندپايان فراوان ترين و متنوع ترين گروه جانداران در تاريخ زمين بوده اند. به احتمال زياد اين موفقيت حشرات در ارتباط با پرواز كردن آنها بوده است و بايد بدانيد كه حشرات اولين موجوداتي بوده اند كه بال داشته اند. اولين مهره داران ماهي هاي كوچك و فاقد ارواره اي بودند كه حدود 500 ميليون سال پيش به وجود امدند و پس از انها ماهي هاي ارواره داري به وجود امدند كه به جاي مكيدن غذا مي توانستند آها را بجوند در نتيجه به شكارچياني توانمند تبديل شدند و بدين گونه ماهي ها موفق ترين مهره داران زنده شدند و اكنون بيش از نيمي از گونه هاي مهره داران را به خود اختصاص داده اند نخستين مهره داران خشكي دوزيستان بودند كه از دگرگوني ماهي ها به وجود آمدند و با تكوين تغييرات ساختاري متعدد در پيكر دوزيستان اين جانداران با زندگي در خشكي سازگار شدند. اعتقاد زيست شناسان بر اين است كه اندام حركتي دوزيستان از استخوان هاي باله ماهي ها حاصل شده اند و تكامل دستگاه حركتي استخواني راه رفتن را براي اين جانداران ممكن ساخت چون پايه اي محكم براي عمل اندام هاي حركتي در خلاف جهت هم بود و جثه حشرات به علت وجود اسكلت توانمند و انعطاف پذير بسيار بزرگتر از حشرات است. دوزيستان به خوبي با شرايط سازگار شدند ولي خزندگان كه از تحول دوزيستان به وجود امدند سازگاري هاي بهتري نشان مي دانند. اين جانوران براي محافظت از خود در برار از دست دادن رطوبت بدن به اتمسفر پوستي ضد اب دارند و بر خلاف دوزيستان مي توانند در خشكي تخم گذاري كنند زيرا تخم هاي انها را پوسته اي اهكي و محافظ مي پوشاند. شواهد حاكي از ان است كه در حدود 300 ميليون سال پيش دوره اي خشك حاكم شد كه در آن مدت خزندگان كه سازگاري بهتري نسبت به خشكي داشتند برتريهايي به دست آوردند. 65 ميليون سال پيش در ضمن پنجمين انقراض گروهي اغلب گونه هاي زنده از جمله همه دايناسورها براي هميشه از روي زمين ناپديد شدند اما بعضي از خزندگان كوچكتر،پستانداران و پرندگان به بقاي خود ادامه دادند و اين انقراض باعث شد كه منابع بيشتري در اختيار جانوران باقي مانده قرار گيرد. در اين هنگام اقليم جهان دچار تغيير شده بود و اب و هوا ديگر خشك نبود و خزندگان مزيت خود را از دست داده بودند و در اين زمان بود كه پستانداران و پرندگان به صورت غالب درآمدند