अबियोजेनेसिस: परिभाषा, सिद्धांत, साक्ष्य और उदाहरण

जबकि चार्ल्स डार्विन का विकास का सिद्धांत इस बारे में है कि प्रजातियां अपने पर्यावरण के अनुकूल कैसे बदलती हैं, यह इस सवाल का समाधान नहीं करती है कि जीवन मूल रूप से कैसे शुरू हुआ। एक बिंदु पर, निश्चित रूप से जब ग्रह अभी भी गर्म और पिघला हुआ था, पृथ्वी पर कोई जीवन नहीं था, हालांकि हम जानते हैं कि जीवन बाद में विकसित हुआ।

सवाल यह है की, प्रारंभिक पृथ्वी जीवन रूपों की उत्पत्ति कैसे हुई?

जीवित जीवों के बुनियादी निर्माण खंड कैसे अस्तित्व में आए, इस पर कई सिद्धांत हैं। निर्जीव पदार्थ कैसे बने इसका तंत्र स्व-प्रतिकृति जीवित जीव और फिर जटिल जीवन रूपों को पूरी तरह से समझा नहीं जाता है।

इसमें कुछ अंतराल हैं, लेकिन जीवोत्पत्ति दिलचस्प अवधारणाओं से संबंधित है और एक स्पष्टीकरण पर शुरुआत करता है।

जीवोत्पत्ति वह प्राकृतिक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीवित जीव निर्जीव कार्बनिक अणुओं से उत्पन्न हुए हैं। यौगिक बनाने के लिए सरल तत्व संयुक्त; यौगिक अधिक संरचित हो गए और विभिन्न पदार्थ शामिल हो गए। आखिरकार, सरल कार्बनिक यौगिकों का गठन किया गया और जटिल अणुओं जैसे के उत्पादन के लिए जोड़ा गया अमीनो अम्ल.

अमीनो एसिड प्रोटीन के निर्माण खंड हैं जो कार्बनिक प्रक्रियाओं का आधार बनते हैं। अमीनो एसिड प्रोटीन श्रृंखला बनाने के लिए संयुक्त हो सकते थे। ये प्रोटीन स्व-प्रतिकृति बन सकते थे और सरल जीवन रूपों का आधार बन सकते थे।

ऐसी प्रक्रिया आज पृथ्वी पर नहीं हो सकी क्योंकि आवश्यक शर्तें अब मौजूद नहीं हैं। कार्बनिक अणुओं का निर्माण एक गर्म शोरबा की उपस्थिति का अनुमान लगाता है जिसमें उन कार्बनिक अणुओं के प्रकट होने के लिए आवश्यक पदार्थ होते हैं।

तत्वों और सरल यौगिकों जैसे हाइड्रोजन, कार्बन, फॉस्फेट और शर्करा सभी को एक साथ उपस्थित होना पड़ता है। एक ऊर्जा स्रोत जैसे कि पराबैंगनी किरणें या बिजली का निर्वहन उन्हें बंधन में मदद करेगा। इस तरह की स्थितियां 3.5 मिलियन वर्ष पहले मौजूद हो सकती हैं जब पृथ्वी पर जीवन शुरू हुआ माना जाता है। एबियोजेनेसिस तंत्र का विवरण देता है कि यह कैसे हुआ होगा।

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जैवजनन और स्वतःस्फूर्त पीढ़ी दोनों का प्रस्ताव है कि जीवन हो सकता है निर्जीव पदार्थ से उत्पन्न, लेकिन दोनों का विवरण पूरी तरह से अलग है। जबकि अबियोजेनेसिस एक वैध सिद्धांत है जिसे अप्रमाणित नहीं किया गया है, सहज पीढ़ी एक पुरानी मान्यता है जिसे गलत दिखाया गया है।

दो सिद्धांत तीन प्रमुख तरीकों से भिन्न हैं। जीवोत्पत्ति का सिद्धांत कहता है कि:

1. जीवोत्पत्ति विरले ही होता है। यह लगभग 3.5 अरब साल पहले कम से कम एक बार हुआ था और शायद तब से ऐसा नहीं हुआ है।
2. एबियोजेनेसिस सबसे अधिक को जन्म देता है जीवन के आदिम रूप संभव के। ये प्रोटीन अणुओं की प्रतिकृति के समान सरल हो सकते हैं।
3. उच्च जीव विकसित करना इन आदिम जीवन रूपों से।

सहज पीढ़ी का सिद्धांत कहता है कि:

1. सहज पीढ़ी आधुनिक समय में भी अक्सर होता है। उदाहरण के लिए, हर बार जब मांस को सड़ने के लिए छोड़ दिया जाता है, तो यह मक्खियाँ उत्पन्न करता है।
2. स्वतःस्फूर्त पीढ़ी को जन्म देती है जटिल जीव जैसे मक्खियाँ, जानवर और यहाँ तक कि इंसान भी।
3. उच्चतर जीव स्वतःस्फूर्त पीढ़ी के परिणाम हैं, और वे विकसित मत करो अन्य जीवन रूपों से।

वैज्ञानिक सहज पीढ़ी में विश्वास करते थे, लेकिन आज आम जनता भी नहीं मानती कि मक्खियाँ सड़े हुए मांस से आती हैं या चूहे कचरे से आते हैं। कुछ वैज्ञानिक यह भी सवाल करते हैं कि क्या अबियोजेनेसिस एक वैध सिद्धांत है, लेकिन वे एक बेहतर विकल्प का प्रस्ताव करने में असमर्थ रहे हैं।

जीवन की उत्पत्ति कैसे हो सकती है, यह पहली बार 1924 में रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर ओपरिन द्वारा प्रस्तावित किया गया था और स्वतंत्र रूप से फिर से ब्रिटिश जीवविज्ञानी जे.बी.एस. 1929 में हल्दाने। दोनों ने माना कि प्रारंभिक पृथ्वी में अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन और कार्बन से भरपूर वातावरण था, जो कार्बनिक अणुओं के निर्माण खंड थे।

पराबैंगनी किरणों और बिजली ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान की जो इन अणुओं को जोड़ने की अनुमति देगी।

प्रतिक्रियाओं की एक विशिष्ट श्रृंखला निम्नानुसार आगे बढ़ेगी:

1. प्रीबायोटिक वातावरण अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प के साथ।
2. आकाशीय बिजली सरल कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन करता है जो उथले पानी में घोल में गिरते हैं।
3. यौगिक आगे a. में प्रतिक्रिया करते हैं प्रीबायोटिक शोरबा, अमीनो एसिड का निर्माण।
4. अमीनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड के साथ जुड़कर बनता है पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला प्रोटीन.
5. प्रोटीन अधिक जटिल अणुओं में संयोजित होते हैं जो कर सकते हैं प्रतिकृति और चयापचय सरल पदार्थ।
6. जटिल अणु और कार्बनिक यौगिक बनते हैं लिपिड झिल्ली अपने आसपास और अभिनय करना शुरू करें जीवित कोशिकाएं.

जबकि सिद्धांत ने सुसंगत और विश्वसनीय अवधारणाएं प्रस्तुत कीं, कुछ चरणों को प्रयोगशाला स्थितियों के तहत पूरा करना मुश्किल साबित हुआ, जिन्होंने प्रारंभिक पृथ्वी पर उन लोगों को अनुकरण करने की कोशिश की।

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1950 के दशक की शुरुआत में, अमेरिकी स्नातक छात्र स्टेनली मिलर और उनके स्नातक सलाहकार हेरोल्ड उरे ने प्रारंभिक पृथ्वी के वातावरण को फिर से बनाकर ओपेरिन-हल्डेन एबोजेनेसिस सिद्धांत का परीक्षण करने का निर्णय लिया। उन्होंने सिद्धांत से सरल यौगिकों और तत्वों को हवा में मिलाया और मिश्रण के माध्यम से चिंगारी का निर्वहन किया।

जब उन्होंने परिणामी रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पादों का विश्लेषण किया, तो वे पता लगाने में सक्षम थे सिमुलेशन के दौरान बनाए गए अमीनो एसिड. यह सबूत है कि सिद्धांत का पहला भाग सही था, बाद के प्रयोगों का समर्थन किया जिन्होंने अमीनो एसिड से प्रतिकृति अणु बनाने की कोशिश की। ये प्रयोग असफल रहे।

बाद के शोध में पाया गया कि मिलर-उरे प्रयोग में इस्तेमाल किए गए नमूने की तुलना में प्रारंभिक पृथ्वी के प्रीबायोटिक वातावरण में संभवतः अधिक ऑक्सीजन और कम अन्य प्रमुख पदार्थ थे। इससे यह सवाल खड़ा हो गया कि क्या निष्कर्ष अभी भी मान्य थे।

तब से, एक सही वातावरण संरचना का उपयोग करने वाले कुछ प्रयोगों में अमीनो एसिड जैसे कार्बनिक अणु भी पाए गए हैं, इस प्रकार मूल निष्कर्ष का समर्थन करते हैं।

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यहां तक ​​कि जब यह स्थापित हो गया कि सरल कार्बनिक यौगिकों के निर्माण के लिए शर्तें मौजूद थीं प्रीबायोटिक पृथ्वी, जीवित कोशिकाओं का मार्ग विवाद में रहा है। तीन संभावित तरीके हैं जो अपेक्षाकृत सरल यौगिक हैं जैसे कि अमीनो एसिड अंततः आत्मनिर्भर जीवन बन सकते हैं:

1. पहले प्रतिकृति: कार्बनिक अणु अधिक से अधिक जटिल हो जाते हैं जब तक कि उनमें डीएनए खंड शामिल नहीं हो जाते जो स्वयं को दोहरा सकते हैं। स्व-प्रतिकृति अणु कोशिका व्यवहार और चयापचय विकसित करते हैं।
2. चयापचय पहले: कार्बनिक अणु अपने परिवेश से पदार्थों को एकीकृत और परिवर्तित करके स्वयं को बनाए रखने की क्षमता विकसित करते हैं। वे प्रोटो-कोशिका बन जाते हैं और दोहराने की क्षमता विकसित करते हैं।
3. आरएनए दुनिया: कार्बनिक अणु पूर्ववर्ती आरएनए खंड बन जाते हैं जो डीएनए अणु प्रतियों का उत्पादन कर सकते हैं। वे एक ही समय में चयापचय और कोशिका जैसा व्यवहार विकसित करते हैं।

से कदम अमीनो अम्ल on एक गंभीर समस्या थी, और मई 2019 तक विभिन्न सैद्धांतिक पथों में से कोई भी सफलतापूर्वक अनुकरण नहीं किया गया है।

इसमें कोई शक नहीं है कि एक प्रारंभिक पृथ्वी के वातावरण का अनुकरण तुलनात्मक रूप से जटिल अणु उत्पन्न कर सकते हैं जो जीवित कोशिकाओं में पाए जाने वाले कार्बनिक अणुओं के निर्माण खंड हैं। हालांकि, जटिल अणुओं से वास्तविक जीवन रूपों में आने में कई समस्याएं हैं। इसमे शामिल है:

• जटिल कार्बनिक अणुओं से जीवन रूप में जाने के लिए कोई विस्तृत सैद्धांतिक मार्ग नहीं है।
• अमीनो एसिड की तुलना में अधिक जटिल अणुओं के निर्माण का समर्थन करने वाले कोई सफल प्रयोग नहीं हैं।
• आरएनए बिल्डिंग ब्लॉक्स के लिए पूर्ण आरएनए के प्यूरीन/पाइरीमिडीन बेस में विकसित होने के लिए कोई तंत्र नहीं है।
• इस बात पर कोई सहमति नहीं है कि कैसे प्रतिकृति/चयापचय करने वाले अणु जीवन रूप बनते हैं।

यदि सिद्धांत के वर्णन के अनुसार जीवोत्पत्ति नहीं होती है, वैकल्पिक विचारों पर विचार करना होगा.

जैवजनन पर प्रगति अवरुद्ध प्रतीत होने के साथ, जीवन की उत्पत्ति के लिए वैकल्पिक सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं। जीवन की उत्पत्ति एक तरह से एबियोजेनेसिस सिद्धांत के समान ही हुई होगी, लेकिन भूतापीय वेंट समुद्र के नीचे या भीतर भूपर्पटी, और यह कई बार अलग-अलग जगहों पर हुआ होगा। इनमें से किसी भी सिद्धांत में क्लासिक एबोजेनेसिस की तुलना में अधिक कठिन डेटा समर्थन नहीं है।

एक अन्य सिद्धांत में, जो जैवजनन को पूरी तरह से त्याग देता है, वैज्ञानिकों ने प्रस्तावित किया है कि जटिल कार्बनिक यौगिकों या पूर्ण जीवन रूपों जैसे कि वायरस को पृथ्वी पर पहुंचाया जा सकता है उल्कापिंड या धूमकेतु. प्रारंभिक पृथ्वी (आदिम पृथ्वी) पर हेडियन समय (लगभग ४ से ४.६ अरब साल पहले) के दौरान भारी बमबारी की गई थी, जब जीवन शुरू हो सकता था।

अधिक कठिन डेटा के बिना, एकमात्र निष्कर्ष यह है कि वास्तव में कैसे धरती पर जीवन उत्पत्ति अभी भी एक रहस्य है।