واقعیت این است که در حال حاضر هیچ توضیح کامل علمی برای منشاء حیات، وجود ندارد. محقیقن در سرتاسر دنیا در حال تلاش برای گشودن راز این معمّا هستند و اینجا قرار است به برخی از اکتشافات درباره این موضوع اشاره شود:

نظریه تکامل داروین

نظریه تکامل زیستی داروین به ما می گوید ممکن است تمامی گونه های زیستی از یک مخلوق بسیط واحد در گذشته های دور نشئات گرفته باشند.

این ایده مبتنی بر مشاهدات بسیاری بود. یکی از آن مشاهدات این بود که وقتی موجودات زنده تولید مثل می کنند، اغلب فرزندان، با صفات¹ تصادفی جدید متولد می شوند.

فرزندانی که دارای ویژگی های تصادفی جدید منفی هستند کمتر احتمال دارد زنده بمانند و در آن سو، فرزندانی که دارای ویژگی های تصادفی مثبت جدید هستند بیشتر احتمال دارد زنده بمانند و این ویژگی ها را به فرزندان خود منتقل کنند.

گونه بسیطِ حیات با گذشت چند نسل از ایجاد و گزینش صفات مثبت، علاوه بر تکامل به اشکال پیچیده تر، می تواند به گونه های² دیگری نیز منشعب گردد.

گزارش مشاهدات فسیل های گونه های متقدّم، نظریه داروین را به طور قاطع³ تایید می کنند: هر چه بیشتر به گذشته بازگردیم، اشکال حیات ساده و ساده تر می شوند.

این گزارش نشان می دهد⁴؛ ظهور حیات در کره زمین برای اولین بار، تقریبا⁵ سه و نیم میلیارد سال قبل و از تجمیع سلول های بسیط اولیه پدید آمده⁶.

اولین مخلوق

امّا آن اولین مخلوق زنده تولید مثل کننده چگونه بوجود آمده است⁷؟ حتی ابتدایی ترین باکتری زنده هم بسیار پیچیده تر از آن است که تصور کنیم در یک مرحله به مقصود حیات جهیده باشد.

علاوه بر این⁸، پرسش از نحو احراز شرایط حیات برای مخلوق اول، مساله ای نبود که نظریه تکامل زیستی در تدارک تشکیل پاسخی برای آن باشد، چرا که توان تولید مثلِ مخلوق اول، مفروض مساله داروین بود.

منشاء حیات، نیاز به توضیح خاص خود را دارد.

توضیح شیمی برای منشاء حیات

تا این لحظه امیدوار کننده ترین ایده برای توضیح منشاء حیات، توضیح شیمیایی از نحوه ایجاد حیات است.

شیمی مطالعه‌ی ماده است؛ به طور خاص، نحوه تعامل و ترکیب اتم‌ها برای تشکیل مولکول‌ها و نحوه تعامل و ترکیب این مولکول‌ها برای تشکیل سیستم‌ها و ساختارهای بزرگتر.

همه چیز از مواد شیمیایی ساخته شده است؛ هوایی که تنفس می‌کنیم، زمینی که بر آن قدم می‌گذاریم، کفش‌هایی که پوشیده‌ایم و البته پاهایی که درون کفش‌هایمان قرار دارد.

رابطه شیمی و حیات از دو جهت مهم برقرار است:

1- چرخه های زیستی

اگر به سلول‌های هر موجود زنده ای نگاه کنید، حتی گیاهان، که معمولاً به عنوان موجودی فعال به نظر نمی‌آید، جهانی پر از اتفاقات و تغییرات خواهید یافت!

واکنش‌های شیمیایی در موجودات زنده به صورت فرآیندهایی مرتب و پیوسته اتفاق می‌افتند و هر واکنش، جرقه شکل گرفتن واکنش بعدی ست. دانشمندان این سلسه واکنش‌های شیمیایی را چرخه های زیستی⁹ می‌نامند.

2- واحد های سازنده

دومین رابطه شیمی و حیات این است که سلول‌های زنده از مولکول‌های شیمیایی ساخته شده‌اند. این مولکول‌ها مانند اسیدهای آمینه و قندها، به عنوان واحدهای سازنده با یکدیگر ترکیب می‌شوند و ساختارهای بسیار پیچیده و منظمی¹⁰ مانند ژن‌ها، پروتئین‌ها و غشاهای سلولی¹¹ تشکیل می‌دهند.

حیات در لوله آزمایشگاه

در ابتدا فکر می‌شد نمی‌توان مولکول‌های سازنده حیات را در خارج یافت یا بوجود آورد. همچنین، هیچ ایده‌ای نبود که چه چیز به فعالیت‌های زیستی نیرو می‌بخشد یا چگونه واکنش های شیمیایی منحصربه‌فرد آن تولید می‌شوند. دانشمندان نتیجه می گرفتند که حیات باید از یک انرژی ناشناخته نیرو گرفته باشد و آن را قوّه حیات¹² می نامیدند.

تولید مصنوعی مولکول های زیستی

در سال 1828، یک شیمی‌دان به نام فریدریش ولر توانست به طور اتفاقی اوره را در آزمایشگاه خود تولید کند. اوره یکی از اجزای اصلی ادرار و یکی از بسیار مواد شیمیایی است که در آن زمان فکر می‌شد که تنها داخل موجودات زنده و به مدد قوّه حیات یافت می‌شود.

تولید مصنوعی اوره نشان داد، حیات احتمالاً نه از یک نیروی مرموز، بلکه از واکنش‌های شیمیایی عادی پا گرفته باشد. چیزی که می‌توان آن را مورد مطالعه و آزمایش قرار داد.

پس از آن تعداد زیادی از مولکول‌ها و واکنش های شیمیایی سلولی در آزمایشگاه بازساخته شده‌اند و این به وضوح نشان داد حیات از واکنش‌های شیمیایی عادی تشکیل شده و ممکن است نشات گرفته از شیمی غیرزنده باشد.

تکامل شیمیایی

در ادامه، فرآیندی به نام تکامل شیمیایی کشف گردید. وقتی مولکول‌های ساده در معرض یک منبع انرژی رها قرار می گیرند، در نتیجه تعامل با یکدیگر، مولکول‌های بزرگتر و پیچیده‌تری را تشکیل می دهند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند؛ زنجیره‌های واکنش‌های شیمیایی می‌توانند توسعه یابند، به طوری که برخی از آن‌ها می توانند شبیه¹³ به چرخه های زیستی حیات باشند!

همچنین کشف شد، برخی مولکول‌ها توانایی قابل توجهی دارند تا به ساختارهای پیچیده و مرتبی از خود تبدیل شوند. برخی از این مولکول‌ها به صورت خودکار، کره‌های تهی¹⁴ همسان¹⁵ با غشاهای سلول‌های زنده تشکیل می‌دهند یا برخی به صورت خودبخودی به ستون‌های بلندی شبیه به خصوصیت های¹⁶ DNA در موجودات زنده تبدیل می‌شوند.

مولکول های حیات در خارج از زمین

بسیاری از واحدهای سازنده‌ی حیات، مانند اسیدهای آمینه و قندها، در شهاب سنگ هایی¹⁷ که از فضا به زمین سقوط می‌کنند، وجود دارند و این نشان می‌دهد که این مولکول‌های ویژه به صورت خودبخودی¹⁸ تولید می‌شوند و در سراسر منظومه شمسی و احتمالاً در زمین باستان وجود داشته اند.

نتیجه گیری

هنوز سوالات زیادی راجع به منشأ حیات وجود دارند:

• چگونه اولین مولکول‌های زیستی با همکاری هم توانستند در نهایت¹⁹ کد های ژنتیک را تولید کنند؟
• گونه اولیه تولید مثل کننده چگونه بوده است؟ آیا سلول های امروزی را می توان امتداد آنها دانست؟
• آیا واقعا اشکال ابتدایی حیات، ساده تر از گونه های فعلی بوده اند؟
• و در نهایت، سوال بسیار جالب‌تر اینکه، چقدر احتمال دارد که حیات در مناطق دیگری از کهکشان ما شکل گرفته باشد یا در حال شکل‌گیری باشد؟

خب … به سوال اصلی برگردیم: علم می‌تواند منشأ حیات را توضیح دهد؟

نه! علم تاکنون منشأ حیات را با جزئیات کامل توضیح نداده است؛ اما پژوهشگران در حال ارائه تئوری ای هستند که افق آن توضیح کامل چگونگی ترکیبات و واکنش های شیمیایی است که می‌توانند منجر به ظهور حیات شود.

این پاسخی بود به جستجوی منشاء حیات، تا جایی که تاکنون می‌فهمیم.

منابع

• یوتیوب