"سرآغاز زندگی"

زمین در آغاز فاقد حیات بود.

ترتیب وقایع در آغاز پیدایش کره ی زمین:1-سرد شدن سطح سیاره زمین 2-سنگی شدن پوسته زمین 3-متراکم شدن بخار موجود در اتمسفر و بارش باران 4-ایجاد اقیانوس های وسیع

مواد شیمیایی پایه ای حیات چگونه تشکیل شده اند؟

در نخستین مراحل پیدایش حیات ملکول های غیر زیستی با یکدیگر واکنش شیمیایی انجام دادند.این واکنش ها باعث تولید تعداد و انوع زیادی ملکول های آلی ساده شدند ملکول های ساده با استفاده از انرژی خورشید و گرمای حاصل از فعالیت های آتش فشانی ملکول های پیچیده تری را به وجود آوردند شاید این ملکول های پیچیده واحد سازنده اولین سلول ها بودند.

سوپ بنیادین:در دهه 1920 دانشمندان اظهار داشتند در اقیانوس های اولیه زمین در مدت زمان کوتاهی مقدار زیادی ماده ی آلی پدید آمد این نظریه به الگوی سوپ بنیادین مشهور شد."ملکول های آلی در اثر انرژی حاصل از تابش خورشید وانفجار های آتش فشانی و رعد برق پدید آمده بودند."

در ادامه گروهی دیگر از دانشمندان اعلام کردند که جو اولیه زمین فاقد اکسیژن بوده و در عوض غنی از نیترون و هیدروژن و گاز های هیدروژن دار مثل آمونیاک و متان بوده است."انرژی خورشیدی و انرژی حاصل از رعد برق انرژی این ملکوله ا را افزایش میداده"

الگوی حباب

در زمان آزمایش میلر زیست شناسان تصور میکردند که پیدایش حیات یک میلیارد سال پیش روی داده اما اندازه گیری سن زمین وکشف سنگواره هایی که 3.5 میلیارد سال سن داشتند ،نشان داد که حیات در واقع بسیار پیش تر از آن تشکیل شده بود.

در 3.5 میلیارد سال پیش لایه اوزون وجود نداشته و در این صورت بدون لایه اوزون همه آمونیاک و متان موجود در اتمسفر از بین میرود.از سوی دیگر در صورتی که این گاز ها در آزمایش میلر وجود نداشته باشد ملکول های زیستی پایه ایی حیات تشکیل نخواهد شد.

مراحل پیدایش مواد آلی طبق الگوی حباب:

مرحله اول:آمونیاک و متان و دیگر گازها از دهانه آتش فشان های زیر دریایی خارج و در حباب هایی زیر دریا محبوس میشدند.

مرحله دوم:متان و آمونیاک مورد نیاز یرای تشکیل آمینو اسید ها ،درون حبابهایی در مقابل صدمات حاصل از پرتو فرابنفش محفوظ می ماندند.درون این حباب ها واکنش های شیمیایی با سرعت بیشتر انجام میگرفت ، چون تراکم گاز های درون حباب ها از تراکم آنها در هوا که در الگوی سوپ بنیادین طرح شده بیشتر است .

مرحله سوم:حباب ها به سطح اقیانوس ها می آمدند و پس از ترکیدن ملکول های آلی ساده حاصل از واکنش های درون این حباب را آزاد میکردند.

مرحله چهارم:ملکول های آلی ساده ضمن انتقال توسط باد و حرکت به سمت بالا در معرض اشعه ماورا بنفش و رعد برق قرار میگرفتند و در نتیجه انرژی لازم برای واکنش های بعدی را کسب میکردند.

مرحله پنجم:باران،بسیاری از این ملکول های آلی پیچیده را که به تازگی تشکیل شده بودند همراه با ملکول های دیگر به درون اقیانوس ها می برد.

تبدیل میکروسفر ها به سلول:لیپید ها از اجزای تشکیل دهنده غشای سلولی هستند، و در محیط آبی تمایل به گر همایی دارند که در مجموع یک کره، مشابه غشای سلول را تشکیل می دهند . کواسروات ها مجموعه ایی از ملکول های لیپیدی هستند که به علت آب گریز بودن ، در اب به شکل کروی در می آیند. این حباب های ریز می توانند ملکول های لیپیدی دیگر را جذب کنند و بزرگ تر شوند و بزرگ تر شوند و جوانه بزنند و به دو کواسر وات تقسیم شوند  کواسروات ها ممکن است در خود امینو اسید نیز داشته باشند. اگر چه کواسروات ها زنده نیستند اما شباهت زیادی به غشای سلول دارند، علاوه بر لیپید ها زنجیره های کوچک آمینو اسیدها هم تمایل به تشکیل ریز کیسه های دو لایه ایی به نام میکروسفر دارند. به عقده دانشمندان تشکیل میکروسفر ها اولین قدم به سمت سازمان دهی سلول بوده است. در طول میلیون ها اسال انواعی از میکروسفر ها با استفاده از ملکول های دیگر و کسب انرژی به مدت بیشتری به بقای خود ادامه دادند، و از فراوانی بیشتری برخوردار شدند.

نقش احتمالی کاتالیزور ها:در دهه 1980 پژوهشگران کشف کردند  که بعضی rna  ها عمل آنزیمی دارند و این فکر به وجود امد که شاید rna  اولین ملکول خود همانند ساز بوده که تشکیل اولین ملکول های پروتئینی را کاتالیز کرده است.مطلب مهم این است که چنین ملکولی میتواند از یک نسل به نسل دیگر تغییر کند.

خاستگاه متابولیسم:ساختارهای سلول مانند اولیه برای انسجام ساختاری و تکثیر، نیاز به مواد الی ویژه ایی مانند x  داشتند با گذشت زمان این ترکیبات در محیط کمیاب شدند  و تغییر و جهش در برخی rna  های آنزیمی و یا ملکول های پروتئین مانند باعث شد که سلول اولیه بتواند ماده x را از ماده y که در محیط فراون تر بود بسازند و همین طور بعد از کاهش ماده y ، سلول ها آنها را از مکاده دیگری مانند z  ساختند. به این ترتیب مسیر های متابولیسمی با توجه به تغییر نیاز ها شکل گرفت.

خاستگاه وراثت:بعد از این که بعضی میکروسفر ها داری rna  شدند ملکول های rna  خود همانند سازی کردند و این rna  ها در صورت تقسیم شدن  میکروسفر ها هم میتوانستند  به میکروسفر های دختر انتقال یابندو پس از مدتی ملکول های rna  این توانایی را به دست آوردند که ساخته شدن آنزیم ها و پروتئین های ویژه ایی را سازمان دهی کنند و در حقیقت با کنترل مسیر های متابولیسمی ، ویژگی های میکروسفری را که در آن زنندگی می کردند ،تعیین کنند و به این ترتیب ساز کار وراثت شکل گرفت.