لخّصلي

الحياة: نشأتها، بيئتها، النظريات والتجارب

بدأت الأرض ككتلة كثيفة من الصخور التي تتكون أساساً من سيليكات الحديد والألومنيوم والمغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم، بالإضافة إلى أكاسيد الحديد. ظلت الأرض قاحلة وحارة لملايين السنين، حيث كانت البراكين تثور باستمرار، مطلقة الدخان والأبخرة. لم تكن المحيطات موجودة، وكان الغلاف الجوي ضئيلاً، والسطح مليئاً بالشقوق. احتوت الصخور على كميات هائلة من المياه المحتبسة التي تحررت تدريجياً إلى الجو. مع تبريد سطح الأرض، هطلت الأمطار الحارة الحمضية التي تفاعلت مع الصخور القاعدية، مما أدى إلى ذوبانها وتكوين أحواض ملحية. هكذا تشكل الغلاف الجوي البدائي والبحار، وكان كلاهما خالياً من الأوكسجين.

لاحقاً، بدأت أشعة الشمس تفصل جزيئات الماء إلى هيدروجين، الذي تسرب إلى الفضاء، وأوكسجين تفاعل مع الغازات الأخرى. تُعرف الحياة بأنها تجمعات معقدة لعناصر مثل الهيدروجين والكربون والأوكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور، وتعتبر الجغرافيا الحيوية فرعاً من الجغرافيا الطبيعية يختص بالجانب الحي.

ظروف التطور الكيميائي وخصائص الأرض البدائية: خلال مرحلة التطور الكيميائي، كانت العناصر الموجودة قادرة على التفاعل، وهبطت مركبات كيميائية جديدة مع الأمطار. استمر النشاط البركاني العالي في إطلاق الغازات وبخار الماء، بينما ساعد البرق الناتج عن الزوابع الرعدية في تكوين كميات كبيرة من المركبات العضوية في الغلاف الغازي. مع تبريد الأرض، تكثف بخار الماء وملأ تجاويف السطح بالمياه. هذه العملية أدت إلى تهيئة شرطين أساسيين للحياة: وجود العناصر الأساسية لتركيبها الكيميائي (كربون، هيدروجين، أوكسجين، نيتروجين) ووجود مصدر للطاقة متمثل في الشمس.

تميزت الأرض البدائية ببيئة مائية وقلوية معتدلة، بمتوسط درجة حرارة حوالي 150 درجة مئوية. يعتقد لوفلوك أن المحيطات كانت مختزلة للغاية، وتحوي كميات كبيرة من المواد المختزلة، بينما كان جو الأرض البدائي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون بوفرة للحفاظ على دفء الكوكب، ولم يكن يحتوي على الأوكسجين أو النيتروجين كما هو اليوم، بل على غازات مثل الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين التي ساهمت في تخليق المواد العضوية.

مرحلة التطور الكيميائي: كان الغلاف الغازي البدائي خالياً من الأوكسجين وغنياً بالميثان والأمونيا. التفاعلات الكيميائية والفيزيائية بين عناصر الغلاف الجوي والمكونات غير العضوية خلقت الظروف المناسبة لتكوين الأحماض الأمينية. تطور الغلاف الجوي من تركيبة أولية تعتمد على الهيدروجين والميثان والأمونيا إلى غازات منبعثة من الأرض نفسها (مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين). هذه العناصر، الموجودة أيضاً في الأجسام الكونية، اتحدت تحت ظروف حرارية معينة لتشكل جزيئات أكثر تعقيداً. الجزيئات مثل الميثان والأمونيا والماء، مع الغازات المنطلقة من الأرض، شكلت الجو البدائي. تحت تأثير أشعة الشمس عالية الطاقة وجاذبية الأرض، تكسرت الروابط الكيميائية في هذه الجزيئات، مكونة ذرات ومجاميع حرة، تفاعلت بدورها مع بعضها البعض في وجود الماء الذي كان الوسط الأمثل لظهور الحياة.

نظريات وتجارب حول أصل الحياة: 1. نظرية أوبارين الكيميائية: افترض أوبارين أن الأرض كانت حارة جداً في بدايتها، وأن الغازات احتوت على الهيدروجين، مع ندرة الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون. مع تبريد الأرض، تكونت روابط كيميائية مستقرة بين الكربون والهيدروجين، ثم تكونت مركبات هيدروكربونية معقدة. وعند حوالي 3000 درجة مئوية، استقرت روابط النيتروجين-هيدروجين والأوكسجين-هيدروجين، مما أدى لتوفر الماء والأمونيا. تفاعلت هذه المركبات مع الهيدروكربونات المتعددة، مكونة مركبات تحتوي على النيتروجين والأوكسجين بالإضافة إلى الهيدروجين والكربون. عندما بردت الأرض إلى حوالي 100 درجة مئوية، تكثف بخار الماء وشكل الأمطار التي جرفت المركبات الكيميائية إلى تجمعات مائية، سماها هالدين "الحساء المخفف الحار". لاحقاً، تصور أوبارين تكون وحدات أكثر تعقيداً تُسمى "كواسرڤات" (Coacervates)، وهي قطرات غروية محاطة بغشاء مائي، قادرة على النقل الانتقائي، وتمثل مرحلة حيوية نحو الخلية الأولية (Protocell). استغرقت حقبة التطور الكيميائي هذه ملايين السنين، وذروتها كانت الخلية الأولية التي تُعد خلية حية.

2. تجربة ستانلي ميللر: استناداً إلى فرضية أستاذه يوري بأن جو الأرض البدائي كان خالياً من الأوكسجين ويتألف من الميثان والأمونيا والهيدروجين، حاول إدوارد ميللر عام 1953 بجامعة شيكاغو محاكاة هذه الظروف في جهاز مختبري. قام بتعريض خليط من هذه الغازات وبخار الماء لشرارات كهربائية، محاكياً دورة الماء والعواصف الرعدية. بعد عدة أيام، لاحظ ميللر أن الماء تغير لونه، وبعد التحليل، اكتشف تكون الأحماض الأمينية، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات في الكائنات الحية. أثبتت هذه التجربة إمكانية نشأة المركبات العضوية الضرورية للحياة من مواد غير حية في ظروف الأرض البدائية، وهو منعطف حاسم في فهم نشأة الحياة. كما أنتجت التجربة حمض السيانيدريك، الذي له قيمة بيولوجية كبيرة. وقد ذُكر في القرآن الكريم الدعوة للتفكر في كيفية بدأ الخلق.

3. تجربة أورو: في عام 1960، قام البروفسور أورو في جامعة هيوستن بإذابة حمض السيانيدريك والأمونيا في الماء وتسخين المحلول. نجح في تخليق الأدينين، وهي إحدى القواعد النيتروجينية الأساسية للحمض النووي. كما استخدم مصادر طاقة أخرى ومزيجاً غازياً يحاكي الجو البدائي لإنتاج الأدينين ومواد سكرية.

الحياه

نَشْأَتُها - بَيْئَتُها - أَهَمُ النَّظَرِيَّاتِ والتَّجارِبِ - مُسْتَحاثّاتُها

جُغْرافِيَّةُ الأَرْضِ الأُولِيَّةِ قَبْلَ نَشْأَةِ الحَياةِ؛ وَأَثْنانِها:

كانَتِ الأَرْضُ كَثِيفاً مِنَ المَوادِ الصَّخْرِيَّةِ وَأَغْلَبُ مُكَوِّناتِها الفِلِزِّيَّةَ تَتَأَلَّفُ مِنْ
سِلِيكاتِ الحَدِيدِ وَالأَلْيُومِنْيُومِ وَالمَغْنِيسْيُومِ وَالْكالْسْيُومِ وَالبُوتاسْيُومِ، كَما
كانَتْ أَكَاسِيدُ الحَدِيدِ مَوْجُودَةً أَيْضاً ، وَكَذَلِكَ الأَبَاتيِتِ.

وَظَلَّتِ الأَرْضُ حارَةً قَاحِلَةً طَوالَ مِئآتِ المَلايِينِ مِنَ السِّنينَ فِيمَا كانَتِ
البَراكينُ وَالشَّوارانَاتُ الباطِنِيَّةُ تَنْفَجِرُ وَتَصُبُّ دِخانَها وَأَبْخِرَتَها، وَلَمْ تَكُنْ مَوْجُودَةً أَيَّةُ
مُحِيطاتِ، وَكانَ الجَوُّ ضَئيلاً لِلْغايَةِ، وَالسَّطْحُ مُقَحَّلاً، وَمُخْتَزِناً مُخْتَشِفَهُ الشُّقُوقِ
وَالأَخاديدِ وَالانْفِجاراتِ النّارِيَّةِ المَنْبَثِقَةِ مِنَ الباطِنِ، مَعَ وُجُودِ كُمْيَاتٍ هائِلَةٍ مِنَ المِياهِ
مُنْحَبِسَةٍ في الصُّخورِ بِشَكْلِ هَيْدِراتٍ تَتَحَرَّرُ وَتَنْطَلِقُ إِلى الجَوِّ ، وَتَبْقَى هُنَاكَ طالَما كانَ
السَّطْحُ حاراً. وَبَعْدَ مَضِيِّ زَمَنٍ ، أَخَذَ سَطْحُ الأَرْضِ يَبْرُدُ ، وَعِنْدَمَا هَطَلَتِ الأَمْطارُ
تَجَمَّعَتْ في أَحْواضِ. وَكانَ المَطَرُ شَدِيدَ الحَرارَةِ مُنْفَعِمٍ بِالْحَوامِضِ وَفِيهِ شَيْءٌ مِنَ
حامِضِ الهِيدْرُوكلُورِيدِ ، أَمَّا الصُّخورُ الَّتِي سَقَطَ عَلَيْها المَطَرُ فَقاعِدِيَّةٌ وَقَدْ تَعَرَّضَتْ
إِلى الإِذابَةِ ، وَأَنَّ الأَمْطارَ بِتَجَمُّعِها وَتَبَخُّرِها تَرَكَتْ أَحْواضاً مِلْحِيَّةً ، فَالْأَرْضُ بَدَأَتْ
تَبْني الجَوَّ وَتَنْشَأُ البِحارَ ، وَكانَ الجَوُّ خالِياً مِنَ الأُوكْسِجِين (32).

فِيمَا كانَ الجَوُّ يَتَكَوَّنُ ، بَدَأَتْ أَشِعَّةُ الشَّمْسِ تُفْصِلُ جُزَيْئاتِ المِاءَ إِلى
هِيدْرُوجِين وَأُوكْسِجِين ، الأَوَّلُ يَتَسَرَّبُ إِلى الفَضاءَ ، وَالثّانِي تَفاعَلَ مَعَ الغازاتِ
.

• الحَياةُ (L ife) حَالةٌ مَألوفَةٌ لِلمادَّةِ تُوجَدُ عَلَى سَطْحِ الأَرْضِ فِي المُحِيطاتِ وَقَوامُها تَجَمُّعاتٌ مُعَقَّدَةٌ
  لِعَناصِرَ مَعْروفَةٌ هِيَ الهِيدْرُوجِين وَالْكارْبُون وَالْأُوكْسِجِين وَالنّايْتْرُوجِين وَالْكِبْرِيت وَالفُسْفُورِ وَغَيْرُها.
  الجغرافية رغم كونها علم متكامل إلى أنها تنقسم إلى فرعين أساسيين متكاملين هما الجغرافية الطبيعية والجغرافية البشرية والجغرافية الحيوية كما سبق أن وضحنا في مقدمة الكتاب تعتبر فرعا من فروع الجغرافية الطبيعية بل هي فرع متفرد في أنه يختص بالجانب الحي من عناصر الجغرافية الطبيعية

وليس ثم تشك أن تحديد الإطار الذي تتفاعل داخله عناصر أو مكونات الجغرافية الحيوية يعد مدخلا ضروريا من الطل من خلاله على جملة الأبعاد المختلفة والمتكاملة لمثل هذه الدراسات وعلى رغم أن الكثير من الجغرافيين اقتجتهدوا في وضع تعريف محدد لمفهوم فلسفة الجغرافية الحيوية إلى أنه يمكن القول

بعد ذي بدأ أن الوصول إلى تعريف محدد وواضح اتفق عليه جمهور جغرافيين من الأمور غير مألوفة في مثل هذه الأحوال إذ كثيرا ما تختلف وجهات النظر من خلال اختلاف رؤيات كل منهم للهدف الذي يسعون من أجل تحقيقه
الظروف الجغرافية والعناصر السائدة خلال مرحلة التطور الكيمياوي:

كانت العناصر السائدة قادرة على التفاعل الكيمياوي، وقدرتها كانت عناصر كيمياوية جديدة هبطت على الأرض مع الأمطار وهي مستمرة على التفاعل بينها، وكانت البراكين يومها في الزمن الأرقي وما بعده، على كثافة عالية، تقذف بحممها وموادها الغازات، وتولف إضافات إلى سطح الأرض من الغازات وبخار الماء والماء.
وقد أثر البرق الحاصل خلال الزوابع الرعدية المطرة على مكونات
الغلاف الغازي ، فخلف ذلك كميات كبيرة من المركبات العضوية .

وتعرض جو الأرض المشبع ببخار الماء إلى التبرد حين تبرد سطح الأرض مما أدى إلى تكشف الأبخرة ونزولها مياهاً مالئة تجاويف الأرض .

وأخذت المركبات الكيماوية ، تهبط من جو الأرض إلى سطحها خلال ملايين السنين فتحددت بذلك الميزتان المهمتان لبدء الحياة واستمرارها وهما:

1- وجود العناصر الأساسية لتركيبها الكيماوي (كاربون ، هيدروجين ، أوكسجين ، آزوت ).

2- وجود مصدر طاقة هي الشمس .

خصائص الأرض الجغرافية :

يظهر سطح الأرض في بدء الحياة على النحو المختصر الآتي :

1- محيط مائي .

2- محيط قلوي (لوجود محلول الأمونياك الناتج عن ذوبان غاز الأمونياك في الماء).

3- محيط معتدل سهل للتخليقات الكيماوية (قابلة تخلي الجسم عن الكتروناته).

4- متوسط درجة الحرارة (150م تقريباً) وأكثر من ذلك في المناطق المتميزة بالنشاط البركاني .

ورأي آخر يذكره (لفلوك) (50) ، أنه حين بدأت الحياة على الأرض لا بد أن جو الأرض كان معتزلاً إلى درجة بسيطة بينما كانت المعتزلة إلى حد عال ، وكان هناك احتياطي كبير من المواد المختزلة الموجودة في المحيط مثل مركبات الهيدروجين والكبريت على هيئة (أيون الكبريتيد) ، لقد دامت هذه المواد دون ظهور الأوكسجين في الجو لما يقرب إلى دهر وكان في الجو غاز مهم للحياة هو ثاني أوكسيد الكاربون ، ويعتقد العلماء أن وجوده كغاز أوفر في الجو مما ألف غطاء أبقى الأرض دافئة في وقت كانت الشمس فيه أقل إشعاعاً مما هي عليه الآن .

ويستخلص من دراسات طبقات الأرض والصخور الرسوبية بأن جو الأرض لم يكن غير مؤثر للحياة بصورة تامة لأي فترة خلال الدهور الثلاثة والنصف
لم يكن جو الأرض محتوياً على الأوكسجين وثاني أكسيد الكاربون
والنيتروجين، بل كانت غازات غيرها تخنق الأنفاس، ويعتقد أن الغازات التي
كانت موجودة في الجو على سطح الأرض تمثلت بغازات الهيدروجين وكبريتيد
الأرض وسطحها في حالة همجية لا يربطها رابط ولا يؤلف بينها مما أدى إلى تخليق
مادة عضوية تقوم على أكتافها صور الحياة، سوى أن هناك دوافع دفعتها لأن
تتحول من همجيتها وتندفع لبعضها نحو نظام جزئي فيه إشارات تدلل على
الحياة.(34).

مرجلة التطور الكيماوي:

كان الغلاف الغازي خالياً من الأوكسجين، وهو غني بغاز الميثان والأمونيا
كانت تجري بين عناصر الغلاف الغازي والمكونات غير العضوية، تفاعلات
كيماوية وفيزيائية وفرت الظروف المناسبة لتكون الأحماض الأمينية (Glutamic
.Acid Olomiae Glycine) (47).

إذا الغلاف الغازي الرقيق الذي يحيط بالأرض لم يكن دائماً بنفس التركيب
الكيماوي، فجو الأرض البدائي كان يتكون بل الهيدروجين والميثان والأمونيا ثم
اندثرت هذه العناصر وحل عليها غلاف جوي يتكون من الغازات المنطلقة من
الأرض نفسها التي كانت في الأساس المواد المهمة بيولوجيا.

إن التطور الكيماوي لا يمكن معرفته متى بدأ، ولكن شروط تكونه موجودة
فبدأ. ومن المعروف أن الأجسام الكونية تتكون من البادرووين وبعض العناصر
الأخرى كال كاربون والأزوت والأوكسجين والكبريت والفوسفور وهي العناصر
نفسها التي تتكون منها الأحياء إلا أن وضع الأجسام الكونية قد تغير باختصاص
درجة حرارتها مما جعل ذرات هذه العناصر تتحد مع بعضها وتكون جزيئات أكثر
تعقيداً، وقد أشارت الدلائل العلمية إلى الجزيئات داخل وسط غني بالهيدروجين
وتحت تأثير حرارة منخفضة نسبياً لا تبقى على حالها فالكاربوون (C) والأزوت (N)
لم يكن جو الأرض محتوياً على الأوكسجين وثاني أكسيد الكاربون
والنيتروجين، بل كانت غازات غيرها تخنق الأنفاس، ويعتقد أن الغازات التي
كانت موجودة في الجو على سطح الأرض تمثلت بغازات الهيدروجين وكبريتيد
الأرض وسطحها في حالة همجية لا يربطها رابط ولا يؤلف بينها مما أدى إلى تخليق
مادة عضوية تقوم على أكتافها صور الحياة، سوى أن هناك دوافع دفعتها لأن
تتحول من همجيتها وتندفع لبعضها نحو نظام جزئي فيه إشارات تدلل على
الحياة.(34).

مرجلة التطور الكيماوي:

كان الغلاف الغازي خالياً من الأوكسجين، وهو غني بغاز الميثان والأمونيا
كانت تجري بين عناصر الغلاف الغازي والمكونات غير العضوية، تفاعلات
كيماوية وفيزيائية وفرت الظروف المناسبة لتكون الأحماض الأمينية (Glutamic
.Acid Olomiae Glycine) (47).

إذا الغلاف الغازي الرقيق الذي يحيط بالأرض لم يكن دائماً بنفس التركيب
الكيماوي، فجو الأرض البدائي كان يتكون بل الهيدروجين والميثان والأمونيا ثم
اندثرت هذه العناصر وحل عليها غلاف جوي يتكون من الغازات المنطلقة من
الأرض نفسها التي كانت في الأساس المواد المهمة بيولوجيا.

إن التطور الكيماوي لا يمكن معرفته متى بدأ، ولكن شروط تكونه موجودة
فبدأ. ومن المعروف أن الأجسام الكونية تتكون من البادرووين وبعض العناصر
الأخرى كال كاربون والأزوت والأوكسجين والكبريت والفوسفور وهي العناصر
نفسها التي تتكون منها الأحياء إلا أن وضع الأجسام الكونية قد تغير باختصاص
درجة حرارتها مما جعل ذرات هذه العناصر تتحد مع بعضها وتكون جزيئات أكثر
تعقيداً، وقد أشارت الدلائل العلمية إلى الجزيئات داخل وسط غني بالهيدروجين
وتحت تأثير حرارة منخفضة نسبياً لا تبقى على حالها فالكاربوون (C) والأزوت (N)
الأمونياك (NH3) والماء (Ho2) هذه العناصر شكلت الجو البدائي للأرض
والغلاف الغازي متضاف إليه الغازات المطلقة من الأرض نفسها وهي ظاهرة
مستمرة حتى الآن وهي ثاني أكسيد الكاربون (Co)، وأول أكسيد الكاربون
(Co)، وكبريتوز الهيدروجين، والأزوت (N2)(61).
هذه الجزيئات تطوف حول الأرض، وقد أمسكت بها قوة جذب الأرض
معرضة إلى تأثير الشمس حيث أن الضوئيـات (الفوتونات) ذات الطاقة المرتفعة
المكونة للأشعة، عملت على كسر الارتباطات الكيماوية التي تجمع ذرات
الهيدروجين والكاربون في جزئي الميثان والأزوت في الأمونياك.
وبالأوكسجين في الماء مختلفة مجاميع ذرات حرة (Vodicaux Libres) وهي
ذرات وجزيئات سادت في عمليات دفع وصراع لتقوم وتكبر وتتحد وتنفصل كان
ما يسري عليها يسري على كافة المخلوقات، وكان كل شيء يحدث بين الجزيئات
يحدث بوجود الماء في الأزمنة الغابرة، لأن الماء هو الوسط الأمثل للتفاعلات التي
أدت إلى ظهور الحياة".

نظريات عن أصل الحياة:

توجد نظريات عدة تحدت عن نشأة الحياة أهمها:

-1- نظرية أوبارين عن أصل الحياة (99):
تُدعى نظريته بالنظرية الكيمياوية، إذ اعتقد أوبارين بأن الأرض كانت حارة
جداً عند بداية تاريخها، وأن الطقس في ذلك الوقت كان مختلفاً عما هو عليه الآن؛
فكانت الغازات الموجودة بإمكانها لن تتسرب إلى الفضاء الخارجي بسهولة، فأية
كمية من الأوكسجين إن وجدت فسوف تتفاعل مع المعادن الموجودة فتكون

• يقول تعالى: (نُهزموم بإذن الله وقتل داود جالوت وآته الله الملك والحكمة وعلمه مما يشاء ولولا دفع
  الله الناس بعضهم ببعض لفسدت الأرض ولكن الله ذو فضل على العالمين). (سورة البقرة آية 251)


• يقول تعالى: (أولم ير الذين كفروا أن السموات والأرض كانتـا رتقـا ففتقناهما وجعلنا من الماء كل
  شيء حي). (سورة الأنبياء، آية 30).
  8

أكاسيد، وهذا كان الأوكسجين وثنائي أوكسيد الكاربون من الغازات النادرة ،
وكان الطقس طقساً عنيفاً أي محتوياً على الهيدروجين فقط.

وبعد أن انخفضت درجة حرارة الأرض قليلاً أصبح من الممكن أن تتكون
بعض الأواصر الكيمياوية الثابتة بين ذرات الكاربون على سطح الأرض وبين ذرات
الهيدروجين، ففي المراحل الأولية وعندما كانت ذرات الهيدروجين محدودة العدد
اتحدت ذرات الكاربون بواسطة أواصر مفردة مع ذرات الهيدروجين ملبية طلب
واحد من التكافؤات الأربعة للكاربون.

إن جذر الكاربون بالهيدروجين ذو فعالية قوية وله القابلية على التفاعل مع
جزيئات مشابهة له لتكوين (الأستولين) فجزيئة الأستولين هذه تحتوي على ذرتين
من الكاربون، بعد ذلك ازداد الهيدروجين وأصبح من الممكن أن تتحد ذرتان من
جزيئة مشابهة له فيتكون ما يدعى بالأثيلين وتتكرر العملية مرات عدة، وتتكون
مركبات هيدروكاربونية تحتوي على أواصر الكاربون - كاربون متكرر، وربما يكون
الميثان قد تكون نتيجة هذا التكرار، وبعد أن وصلت درجة حرارة الأرض
(3000م)، أصبحت الأواصر التي تربط النتروجين والهيدروجين من جهة
والأوكسجين والهيدروجين من جهة أخرى ثابتة ، وصار الماء والأمونيا متوفرين في
جو الأرض، هذه المركبات تفاعلت بسرعة مع المركبات الهيدروكاربونية المتعددة
الروابط، ونتجت عن هذه التفاعلات مركبات تحتوي على
النتروجين والأوكسجين بالإضافة إلى الهيدروجين والكاربون.

H-C=C-H+ H2O

الأسيتيلين

NH2 - H,C, N,O.

الأمونيا

وعجرد أن بردت الأرض نسبياً حيث وصلت درجة الحرارة إلى مائة (100م)
تكثف بخار الماء وسقط المطر وجرف جميع المركبات الكيمياوية المتكونة داخل بركة.
المواد في وحدة مغلقة بأغشية دهنية، وبشكل الخلايا، ولكن المـيـرهـو أن هـذه
اللبنات البنائية تبدو أنها في الطبيعة منتجة من حية أي أن النباتات والحيوانات الحية
هي فقط التي بوسعها القيام بتمثيل الحوامض الأمينية وغيرها من اللبنات البنائية
اللازمة، فكيف إذن تمكنت الحياة أصلاً أن تبدأ على الأرض؟
لا بد إذاً قد نشأة الحياة من مواد جامدة، ولا بد أنها وجدت على الأرض
الأوكسجين واخفض الضغط الجوي كانا لـؤديا إلى نشوء بيئة كيمياوية مختلفة ولكن
كيف البرهنة؟
لقد حاول ادورد ميلر (العالم في الفيزياء الذرية) عام 1953 في جامعة
شيكاغـو، تصميم جهاز مختبري بوسعه أن يحاكي الأحوال الجوية المفترضة للأرض
البدائية. إن المطلوب هو شيء يشبه مصدر طبيعي ليفعل فعله على خليط من
الغازات لتوليد تفاعل كيماوي، لكن لما كان الجو يتلقى الرطوبة المتبخرة من البخار
والتي تتكاثف ثانية لتـعـود إلى السطح كأمطار(18) كان المفترض محاكاة تلك
الظروف.

بعد تمام إنجاز جهازه الخاص (شكل (2) قام بالتجربة مرات عدة ، وأن الشرارة
الكهربائية تستمر بالأقداح والغازات تدور وتدور في الجهاز مفتعلة دورة
الماء المتبخر من البخار إلى الجو حيث تختلط بالغازات الجوية ويتعرض للمواصف
الرعدية ثم يعود في النهاية إلى البحار بصفة أمطار، وبعد مضي الليل وفي الصباح
وجد ميلر أن الماء قد تغير لونه إلى الوردي ، أن تفاعلاً كيماوياً قد حصل. وتسائل
هل هذه (بـرو فـريـنـات)؟ وهي إحدى مشتقات البيرول الموجودة في السيتوبلازمة التي
أشار تعالى إلى قصة الخلق وسع ذلك الباب متـوحـاً لمعرفة كيف بدأت الحياة: "قـل سـيـروا في الأرض فانظروا كيف بدأ الخلق" سورت العـنـكـبـوت الآية (19)
من الماء ومن بعد ذلك إلى الخيطيات، وقد أطلق العالم البريطاني (هاديلين) الذي كان
معاصراً إلى أوبارين على هذه الكمية من الماء (الحساء المخفف الحار).

أما الجزء الثاني من نظرية أوبارين فتتضمن تكون وحدات أكثر تعقيداً أطلق
عليها اسم (Coacervate) فالجزيئات غير المحبة للماء اتخذت لها طوراً، ومر طور
الانفصال عن الماء لتتكون مدعنى بالغرويات الأولى (Coholds) هذه الغرويات
تتحد مع مركبات قليلة من الماء لتكون قطرات صغيرة الحجم وهي عبارة عن عناقيد
من الغرويات محاطة بغشاء رقيق من الماء يدعى ((Coacervates)) ، وقد وضحت من
قبل أوبارين بأن لها القابلية على التناقل الاختياري.

بعد ذلك يتصور أوبارين بنظرية التفاعلات الطولية والتكوينات المطولة
للجزيئات بداخل ما يدعى بالخلية الأولية (Protocell) وقد أطلق على هذه الحقبة
من الزمن اسم حقبة التطور الكيمياوي كذلك يطلق عليها اسم حقبة النشر
اللاحيوي (Abiogences)، كذلك قدر أوبارين الفترة الزمنية التي استغرقتها هذه
الحقبة بملايين السنين، وأن ذروة ما توصل إليه أوبارين في التطور الكيمياوي كانت
تتمثل بالخلية الأولية والتي هي ذات المركبات والتفاعلات الصحيحة لاعتبارها خلية
حية (99).

تجربة ادورد مللر:

افترض يوري أستاذ الكيمياء الفيزيائية، أن جو الأرض البدائي لم يكن
يتضمن الأوكسجين مثلما هو شأنه اليوم، وإنما تألف فقط من غاز الميثان والأمونيا
والهيدروجين.

الباحثون عن أصل الحياة يؤكدون على أن أشكال الحياة تتألف من مواد
كيمياوية معينة هي لبناتها وهذه المواد هي الحوامض الأمينية (a) Amino
cids) والسـكاكر (Sugars) والدهنيات (Lipids) ونوعان من القواعد الخلقية
اللامتجانسة، وهذه المكونات مرتبطة، فالحوامض الأمينية تشكل البروتينات
والسكاكر تشكل البولي سكريدات، والقواعد تكون الحوامض النووية، وأن هذه المواد في وحدة مغلقة بأغشية ذهنية وبشكل الخلاياولكن المحير هو ان هذه النباتات تبدو انها في الطبيعة منتجة من حبة اي نباتات والحيوانات الحية وهي فقط التي بوسعهاالقيام بقمتيل الحوامض الامنية وغيرها من النباتات البنائية للازمة فكيف اذن تمكنت الحياة اصلا ان تبدا على الارض؟
تم المواد في وحدة باغشية دهنية، ويشكل الخلايا، ولكن الكثير هو أن هذه
النباتات البدائية تبدو أنها في الطبيعة منتجة من حية أي أن النباتات والحيوانات الحية
هي فقط التي يسمح لها القيام بتثيل الحوامض الأمينة وغيرها من اللبنات البنائية
اللازمة، تكيف إذن تمكنت الحياة أن تبدأ على الارض ؟

لا بد إذا قد نشأة الحيات من مواد جامدة، ولا بد أنها وجدت على الأرض
البدائية ظروف قد زالت الآن، وكانت قد أتاحت للحياة أن تبدأ، لأن انعدام
الأوكسيجين واختفاض الضغط الجوي كانا لو ديا إلى نشوء بيئة كيميائية مختلفة ولكن
كيف البرهنة ؟

لقد حاول ادورد ميلر (العالم في الفيزياء الذرية) عام 1953 في جامعة
شيكاغو، تصميم جهاز مختبري بوسعه أن يحاكي الأحوال الجوية المفترضة للأرض
البدائية. إن المطلوب هو شيء يشبه مصادر طبيعي ليفعل فعله على خليط من
الغازات لتوليد تفاعل كيمياوي، لكن لما كان الجو يلتقى الرطوبة المتبخرة من البحار
والتي تتكاثف ثانية لتصود إلى السطح كامطار(18) كان المفترض محاكاة تلك
الظروف.

بعد تمام إنجاز جهازه الخاص (شكل 2) قام بالتجربة مرات عدة، وأن الشرارة
الكهربائية تستمر بالأقداح وأبخرة الماء والغازات تدور وتدور في الجهاز مفتعلة دورة
الماء المتبخر من البحار إلى الجو حيث تختلط بالغازات الجوية ويتعرض للعواصف
الرعدية ثم يعود في النهاية إلى البحار بصفة أمطار ، وبعد مضي الليل وفي الصباح
وجد ميلر أن الماء قد تغير لونه إلى الوردي، أن تفاعلاً كيمياوياً قد حصل. وتسائل
هل هذه (بروفيرينات) ؟ وهي إحدى مشتقات البيرول الموجودة في السيتوبلازمة التي
أشار تعالى إلى قصة الخلق ومع ذلك ترك الباب مفتوحاً لمعرفة كيف بدأت الحياة : "قل سيروا في
الأرض فانظروا كيف بدأ الخلق" . سورت العنكبوت الآية (19)
الصيغة الابروبوتينية المسماة (هيم) في هيموغلوبين الدم
وتتحد مع المنيسيوم لتشكل اليخضور (الكلوروفيل في النبات).

إن البورفيرينات تغطي اللون الأحمر للدم، إذا هل يجري إنتاج البورفيرينات
في هذا التحاكي لأحوال الأرض الحيوية؟

بعد أسبوع أصبح لون الماء أحمر، ثم حلل ميللر عينة من الماء فوجد
مكونات حوامض أمينية، وأعاد التحليل لعينات أخرى فوجدها حوامض أمينية
فعلاً ذات المركبات التي تستخدمها النباتات والحيوانات في بروتيناتها. لم يبق أي
شك الآن بأن المتضمنات تمكنت من انتاج مركبات عضوية قبل وجودها هي بذاتها.
فالبلبلنات البنائية للحياة موجودة مسبقاً على الأرض البدائية.

قام ميللر إذا بتنفيذ تجربته محققا بذلك منعطفا في حل مشكلة نشوء الحياة.
ونتيجة التجربة اكتشف كذلك بأنه حقق تخليق عدد من النواتج العضوية بينها
عدد من الأحماض الأمينية الضرورية المكونة للبروتينات- وحمض السيانيدر
(hen)، وأن جزيئات هذا المركب مكون من ذرات ذات مستويات طاقة مرتفعة تنتج
لها (اي للجزيئات) وضمن شروط مناسبة، تفرضها لتفاعلات لاحقة تؤدي إلى
نواتج عضوية أخرى ذات قيمة بايولوجية كبرى (1).
تجربة أورو:

قام البروفسور أورو (T.oro) عام 1960 في جامعة هيرستن (تكساس) في
محاولة استقصاء لما يمكن أن يعطيه حمض السيانيدر مع الأمونياك بإذابة هذين
المركبين الغازيين في الماء وتسخين المحلول لمدة 24 ساعة حتى (90م) واكتشف أنه قام
بتخليق (الأذنين).

ثم قام بتجربة أخرى استعمل فيها السيكوترون كمصدر للطاقة ومزيج غازي
يماكي الجو البدائي ليكون الأذنين بالإضافة إلى مواد سكرية.