სიცოცხლი გაჩენა დედამიწაზე ანუ აბიოგენეზი

     სიცოცხლი წარმოშობა დედამიწაზე ანუ                   აბიოგენეზი , აბიოპოეზი 

დედამიწაზე ყველაზე  ადრეული ცნობილი სიცოცხლის ფორმებია სავარადოდ გაქვავებული მიკროორგანიზმები, რომლებიც გვხდება ჰიდროთერმული ნალექებში შესაძლოა 4,28 მლრდ. წლის წინ ცხოვრობდნენ , ოკეანეებში ხოლო 4,41 მლრდ. წარმოიქნიდან მალევე და არც ისე დიდი ხნის შემდეგ დედამიწის წარმოშობიდან 4,54 

არაორგანულიდან ორგანული ნაერთების წარმოქმნა ფერმენტების მონაწილეობის გარეშე. სიცოცხლის წარმოშობის ერთ-ერთი თეორიის ძირითადი ჰიპოთეზა, რომელიც გვიხსნის, როგორ შეიძლება შექმნილიყო ბიოლოგიური სიცოცხლე ბუნებრივი პროცესების გზით. უფრო სპეციფიკურად ეს ტერმინი მოიაზრება, როგორც დედამიწაზე სიცოცხლის გაჩენასთან დაკავშირებული პროცესების შესწავლა. ის გეოლოგიური ერა, რომელშიც აბიოგენეზი სავარაუდოდ მიმდინარეობდა, იყო ადრეული ეოარქაული ერა (დაახლოებით 4,0 — 3,6 მილიარდი წლის წინ, ე.ი. პერიოდი, რომელიც უშუალოდ მოსდევდა ჰადესურ ერას, რომლის მსვლელობაშიც დედამიწის უმეტესი ნაწილი არსებითად გამლღვალ მდგომარეობაში იყო. თვით აბიოგენეზის დათარიღება ასეთია: პერიოდი 3,9 — 3,5 მილიარდი წლის წინ.

ამინომჟავების უმეტესობა, რომლებსაც ხშირად „სიცოცხლის საშენ ბლოკებს უწოდებენ“, სინთეზირებული იქნა მილერ-იურეის ექსპერიმენტში და მსგავს ექსპერიმენტებში, რომელთა არსი შეადგენდა ზოგიერთი იმ პირობის სიმულაციას, რომელიც ჰიპოთეტურად არსებობდა ეოარქაული პერიოდის დედამიწაზე. იმავე გზით შეიძლება წარმოიქმნას სხვა ასევე ფუნდამენტალურად მნიშვნელოვანი ბიოქიმიური მოლეკულები, როგორიცაა ნუკლეოტიდები და საქარიდები. ყველა ცოცხალ ორგანიზმში ცილები, პოლისაქარიდები და ნუკლეინის მჟავები აგებულია ზემოთ ჩამოთვლილი საშენი ბლოკებისაგან. ეს სამი ტიპის მოლეკულა არსებითია სიცოცხლის ყველა ფუნქციების უზრუნველსაყოფად და საერთოა ყველა ამჟამად მცხოვრები ორგანიზმისათვის, რაც მათ საერთო წარმოშობაზე მიუთითებს. ამ მაკრომოლეკულების აგება უჯრედებში (სიცოცხლის ორგანიზაციულ ერთეულებში) ხდება ნუკლეინის მჟავების და ფერმენტების საფუძველზე.

დედამიწის პირველი მაცხოვრებლები, როგორც ფიქრობენ, იყვნენ ერთუჯრედიანი პროკარიოტები (რომელთაც არ გააჩნიათი მემბრანით შემოსაზღვრული ბირთვი), ისინი კი თავის მხრივ, შეიძლება წარმოშივნენ პრობიონტებისაგან (ორგანული მოლეკულებისგან, რომლებიც მომწყვდეულნი არიან მემბრანისმაგვარ სტრუქტურაში). ყველაზე ძველი ნამარხი მიკრობისმაგვარი ობიექტები თარიღდება 3,5 მილიარდი წლით. თვით დედამიწის შექმნიდან ეს შეადგენს 1 მილიარდ წელს. შედარებით უფრო საიმედო და მრავალრიცხოვანია 3,4 მილიარდი წლით დათარიღებული ნამარხები. 2,4 მილიარდი წლის წინანდელ ქანებზე ნახშირბადის, რკინისა და გოგირდის სტაბილური იზოტოპების ანალიზი უკვე აჩვენებს ცოცხალი ორგანიზმების მოქმედებს არაორგანულ მინერალებზე და დანალექ ქანებზე. სხვა მოლეკულური ბიომარკერები ასევე მიუთითებენ ამ ეპოქაში ფოტოსინთეზის არსებობაზე, რაც უკვე ადასტურებს, რომ სიცოცხლე უკვე ფართოდ იყო გავრცელებული ამ დროს მთელ დედამიწაზე.

იხ. ვიდეო

სიდნი უ. ფოქსსაც ეკუთვნის ექსპერიმენტები აბიოგენეზთან და პირველყოფილი ბულიონის თეორიასთან დაკავშირებით. ერთ-ერთი თავის ექსპერიმენტში მან ამოშრობით დააკონცენტრირა ეს ამინომჟავება და ნახა, რომ მათ შექმნეს ძაფისებური რთული სუბმიკროსკოპული მოლეკულები, რომლებსაც ამჟამად პროტეინოიდებს უწოდებენ.

კიდევ ერთ ექსპერიმენტში ფოქსმა შეკრიბა ვულკანური მასალა ჰავაის კუნძულებზე არსებული ვულკანის ყელიდან. მან აღმოაჩინა, რომ 100 მმ სიღრმეზე ტემპერატურა უკვე 100 გრადუს ცელსიუსს აჭარბებდა და ივარაუდა, რომ ეს იყო ის გარემო, რომელშიც სიცოცხლისათვის საჭირო მოლეკულები იქმნებოდა, შემდეგ კი ირეცხებოდა ზღვაში. მან ლავის ბელტები მოათავსა მეთანის, ამიაკისა და წყლისგან შექმნილ ამინომჟავებთან, შეაცხო ლავა და ამინომჟავები რამდენიმე საათით მინის ღუმელში. შედეგად წარმოიშვა ყავისფერი ნივთიერება ლავის ზედაპირზე და როცა ლავა გარეცხეს სტერილურ წყალში, მიიღეს მოყავისფრო ფერის სქელი სითხე. აღმოჩნდა, რომ მასში ამინომჟავებს შეექმნათ პროტეინოიდები, როლო პროტეინოიდებს კი — მცირე ზომის სფეროები ერთმანეთთან გაერთიანებით. ფოქსმა ამ ნაწილაკებს მიკროსფეროები უწოდა, რომელსაც შემდეგში სახელი გადაარქვეს უფრო მეტი ინფორმაციის შემცველ ტერმინად — პროტობიონტებად. ეს პროტობიონტები ჯერ არ იყვნენ უჯრედები, მაგრამ ისინი ქმნიდნენ იმგვარსავე გროვებს და ძეწკვებს, როგორსაც ციანობაქტერიები (ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები). ისინი არ შეიცავდნენ ფუნქციონალურ ნუკლეინის მჟავებს, მაგრამ იხლიჩებოდნენ უსქესოდ და ქმნიდნენ ორმაგ მემბრანებს სწორედ იმგვარს, როგორიც უჯრედის მემბრანაა. ამით ფრთაშესხმულმა პროფესორმა კოლინ ს. პიტენდრაიმ განაცხადა 1967 წლის დეკემბერში, რომ "ლაბორატორიები უკვე 10 წელიწადში ცოცხალ უჯრედებს შექმნიან". როგორც დავინახეთ, იგი მინიმუმ 35 წლით მოტყუვდა. მან ჯერ კიდევ სათანადოდ ვერ შეაფასა ცოცხალი ორგანიზმების სირთულის დონე.

ჩარლზ  დარვინი

მრავალი ვარაუდებია დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ მე შემოგთავაზებთ ერთ საინტერესო ჰიპოთეზას რ-იც ამერიკელმა მეცნიერების მოსაზრებაა. კერძოდ ნივთიერება ფორმალდეჰიდის იგივე იგივე მეთალინის დამსსახურებით ასტეროიდებმა შეძლეს მოტანა დედამიწაზე ნახშიროჟანგი წყალბადი და ჟანგბადი.

მეცნიერებმა წამოაყენეს ახალი ჰიპოთეზა დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ. მათი აზრით, ფორმალდეჰიდის მოლეკულას ძირითადი როლი აქვს სიცოცხლის წარმოშობაში.

კარნეგის ინსტიტუტიდან (აშშ) მეცნიერების აზრით, ფორმალდეჰიდი გახდა ასტეროიდებისა და კომეტების წარმოქმნის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი, რამაც დედამიწაზე "შემოიტანა" სიცოცხლის წარმოქმნისთვის საჭირო ორგანული მასალა (ნახშირბადი, წყალბადის და ჟანგბადი).

ფორმალდეჰიდი არის უფერო გაზური ნივთიერება. წყალში და მეთანოლში გახსნისას მიიღება თხევადი ფორმალინი, რომელსაც ფართოდ იყენებენ ინდუსტრიაში. ფორმალდეჰიდი არის ტოქსიკური ნივთიერება, მისი მოლეკულები უკიდურესად არასტაბილურია, მაგრამ სივრცეში ეს მოლეკულა უფრო სტაბილურია.

”სივრცეში ფორმალდეჰიდი არ არის ისეთი გავრცელებული, როგორც, მაგალითად, წყალბადის ან წყალი, მაგრამ ის მაინც არსებობს”, - ამბობს კვლევის ავტორი ჯორჯ კოდი.

მკვლევარებმა ჩაატარეს ექსპერიმენტი, რომელშიც მათ სინთეზირებული იქნა არაერთი ორგანული ნივთიერება ფორმალდეჰიდის საფუძველზე, რომლებიც ქმნიან მეტეორიტებს. ექსპერიმენტების შედეგად მიღებული ნივთიერება აღმოჩნდა, რომ მისი ქიმიური შემადგენლობით ახლოს არის მეტეორიტების შემცველობასთან.

ნაწარმოების ავტორები შემდეგ ჰიპოთეზას გვთავაზობენ: ადრე დედამიწა უნდა  ყოფილიყო თხევად მდგომარეობაში და ყველა საჭირო ელემენტი (წყალბადის, წყლის, ნახშირბადის), რომელიც ზედაპირზე ეცემოდა, მაშინვე გაქრა კოსმოსში. შესაძლებელია, რომ ფორმალდეჰიდზე დაფუძნებულმა ორგანულმა ნივთიერებებმა შეძლეს ჩვენს პლანეტაზე მაღალი ტემპერატურის დაძლევა და ამრიგად ხელუხლებელი დარჩენილიყვნენ.