دانلود کتاب: حیات، طبیعت، منشا و تکامل آن

مشخصات:

• نام کتاب: حیات، طبیعت، منشا و تکامل آن
• نویسنده: آ. ای. اپارین
• مترجم: هاشم بنی‌طرف
• ناشر: شرکت سهامی کتاب‌های جیبی، ۱۳۵۸

مدل‌های بسیاری برای توضیح و تبیین منشأ حیات ارائه شده‌اند که همگی مبتنی بر فهم چگونگی سازو‌کار و عملکردِ ساده‌ترین جانداران زنده‌ی امروزی است. نخستین مدلِ «امروزین» در باب منشأ حیات را در دهۀ ۱۹۲۰ دو دانشمند برجسته، مستقل از هم، عرضه کردند: ای. آی اُوپارین(۱۹۸۰ – ۱۸۴۹) بیوشیمیست روس و جی. بی. اِس هالدَین (۱۹۶۴ – ۱۸۹۲) زیست‌شناسِ تکاملی بریتانیایی. اُپارین و هالدَین در این امتیاز مشترک‌اند که هر دو مستقل ولی به‌صورت مشترک پایه‌گذار نظریۀ بیوشیمیایی پیشگفته در باب منشأ حیات هستند.

بر اساس مدل اوپارین- هالدین، حیات از طریق یک رشته‌واکنش‌های شیمیایی آلی پدید آمده است که به نوبۀ خود موجب پدیدآمدن ساختارهای بیوشیمیایی پیچیده‌تر شده‌اند.

آنها مدعی شدند گازهای متداول در جو اولیۀ زمین با هم ترکیب شده و ترکیبات شیمیایی آلی ساده‌ای را پدید آورده‌اند و این ترکیبات به نوبه خود با یکدیگر ترکیب شده موجب پیدایش مولکول‌های پیچیده‌تر شده‌اند. آنگاه، این مولکول‌های پیچیده از محیط پیرامون خود متمایز شده و ویژگی‌های جانداران زنده را به خود گرفتند. این اورگانیسم‌های ابتدایی سپس قادر شدند مواد مغذی را جذب کرده، رشد کنند، تقسیم شوند ( تکثیر شوند) و الی آخر.

مدل اوپارین- هالدین برای نخستین بار در دهۀ ۱۹۵۰ به بوتۀ آزمایش گذاشته شد.

در سال ۱۹۵۳، استنلی میلر (۲۰۰۷ – ۱۹۳۰) که در آن زمان در دانشگاه شیکاگو دانشجویِ هَرولد یوری (۱۹۸۱ – ۱۸۹۳) بود در مجموعه‌ای از ظروف و لوله‌های شیشه‌ای آزمایشگاهی مدل جو و اقیانوس پرکامبرین را بازسازی کرد.

او مخلوطی از آب، نیتروژن، هیدروژن، متان و مونوکسید کربن را در معرض جرقه‌های الکتریکی قرار داد که به نوعی بازسازی آذرخش بود و چند روز بعد رسوبی قهوه‌ای‌رنگ را در ظرف آزمایشگاه مشاهده کرد. این ماده‌ی قهوه‌ای‌رنگ حاوی انواعی از قندها، اسید‌های آمینه و نوکلئوتیدها بود. از این رو، ظاهراً میلر موفق شده بود با ترکیب عناصر پایه برای تولید ترکیبات آلی ساده و ترکیب‌کردنِ این ترکیبات آلی ساده به‌منظورِ تولید اجزای سازندۀ پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک دو گام نخست مدل اوپارین – هالدین را بازسازی کند.

البته بر آزمایش میلر نقدهایی وارد شد. منتقدان خاطرنشان ساختند مخلوط گازهایی که میلر در آزمایش خود بکار برد (با درصد تراکم و غلظت بالای هیدروژن و متان) تا حدی متفاوت با جو احتمالی زمینِ اولیه بوده است. هیدروژن آزاد و جوی نهایتاً از مخلوط گازهایی که از پوستۀ سخت زمین بیرون می‌آیند بازتولید می شود. اما زمین‌شیمیِ لایه‌های زیرین پوسته نشان می‌دهد که این مخلوط گازی قاعدتاً حاوی شکل اکسیدشدۀ هیدروژن یعنی بخار آب یا H2O است و نه مقادیر زیاد هیدروژنِ آزادی که در مدل جو میلر وجود داشت.

آزمایش‌های دیگری که در دهۀ ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ انجام شد منجر به تولید پلی‌پپتید و پلی‌ساکارید و دیگر ملکول‌های آلی بزرگتر شد و این به معنی برداشتن گام بعدی در خط سیر پدیدآمدن حیات در نظریۀ اوپارین – هالدین بود. سیدنی فاکس از دانشگاه ایالتی فلوریدا حتی موفق شد ساختارهایی سلولی‌شکل خلق کند که در آنها سوپی متشکل از ملکول‌های آلی در پوسته‌ای غشایی محصور می‌شدند. «پیش‌سلول‌ها»ی وی ظاهراً تغذیه کرده تقسیم می‌شدند ولی بقای چندانی نداشتند و از این‌رو زنده محسوب نمی‌شدند آن هم به‌رغم هیاهو و سر و صدایی که مطبوعات در آن زمان به‌ راه انداختند.

در تغییری که اخیراً در مدل کلاسیک بیوشیمیایی اوپارین – هالدین ایجاد شد، یوآن نیسبِت از دانشگاه لندن و نورمَن سلیپ از دانشگاه استنفورد در سال ۲۰۰۱ مدل آب‌گرمایی را برای تبیین منشأ حیات مطرح کردند. بر اساس این مدل، جدّ ِتمامی جانداران، موجودی علاقمند به آبِ گرم بوده است، جانداری ساده و ابتدایی که در محیط‌هایی که به‌طرزی نامتعارف گرم بوده‌اند زندگی می‌کرده است. از این رو گذار از اسیدهای آمینۀ تک و منفرد و تبدیل‌شدنِ آنها به DNA احتمالاً در یک سیستمِ آبِ گرم و مرتبط با آتشفشان‌های فعال روی داده است و نه در نوعی سوپ اولیه و در سطح اقیانوس. در حال حاضر دو نوع سیستم آب گرم اصلی در کرۀ زمین وجود دارد: «دودکش‌های سیاه» که در نواحی عمیق اقیانوسی و بر فراز رشته‌برجستگی‌های میانۀ اقیانوس یافت می‌شوند، جایی که ماگما با آب دریا برخورد می‌کند؛ و دیگر، حوضچه‌های آب داغ و حفره‌های خروج دود و بخار آبی که با آب باران پر می‌شوند و در اطراف و اکناف آتشفشان‌های فعّال پیدا می‌شوند.