دراسة الشروط الضرورية لنشأة الحياة ما زال مجهولاً، والآليات التي يمكن بها تحول ما ليس بحي إلى حي لكن هذه الاليات لا تزال غير مؤكدة حتى الآن. ومع ذلك، توجد العديد من النظريات العلمية لتفسير ظهور الحياة كما نعرفها اليوم، الذي يعتقد أنه يعود تاريخها إلى حوالي 3،5 إلى 3،8 مليارات سنة.
ويذكر ان العلماء ينقسمون الى ثلاثة مجموعات. المجموعة الأولى تقول انه لنشوء الحياة على الأرض كان يجب أن يسبقه تكون جزيئات الحمض النووي الريبوزي "RNA ". المجموعة الثانية من العلماء فتقول، لا بد ان يسبق نشوء الحياة على الأرض تطور عمليات الأيض. أما المجموعة الثالثة فتقول، كان لا بد من ظهور اغشية الخلايا البدائية.
يشير علماء الكيمياء الى أنهم استندوا الى هذه الفرضيات الثلاث في دراستهم، وهم في انتظار ردود فعل العلماء الآخرين على نتائجها. فقد تصبح الأساس في نظرية جديدة عن نشوء الحياة على الأرض.
http://www.marefa.org/%D9%85%D9%84%D9%81:10_small_subunit.gif
الماء ضرورية للحياة
جزئيات المياه خصائص مفيدة وفريدة أساسية للحياة، غير أنّها مضرة على مستوى الخلايا والجزئيات. فالمياه قوة مخرّبة لأنها قادرة على فصل الجزئيات عبر الحلمأة.
أثناء الحلمأة تشق جزئيات المياه طريقها بين الفسحات التي تفصل بين الذرات التي تشكل الجزيء فتبعد بعضها عن بعض مانعةً تكوين تركيبات جزيئية كبيرة كالبروتينات. إنطلاقاً من ذلك، يتطلب تركيب البروتين في الخلايا إزالة المياه. كيف تتم عملية إزالة الماء في محيط يرتكز أساساً على وجود المياه كالخلايا؟ الجواب أن داخل الخلايا مكتنز بالجزئيات والبروتينات والإنزيمات التي تساهم في تركيب البروتين. فتركيب البروتين أو القيام بعملية إزالة الماء لا يشترطان التواجد في محيط يفتقر للماء. في الواقع، دفعت هذه المعضلة بالباحثين التطوريين عن جذور الأرض إلى التسليم بأنه تم تركيب البروتينات والبوليمرات الأخرى في محيطات جافة كالطين والرمل.
تدمر المياه الخلايا بمجرّد التسبب بانتفاخ متعذر التحكم به. يمكن ملاحظة ذلك في خلايا الدم الحمراء الموضوعة في سائل: فتنتفخ هذه الخلايا وتنفتح بسرعة البرق، وذلك يعود إلى انتشار الماء الحُر داخل الخلية ، عملية يتجلى فيها بحث السائل عن الأماكن التي تفتقر إلى الماء. وكما أشرنا سابقاً، إن داخل الخلية فقير بالماء نسبةً إلى محيطها. وبالتالي، كافة الخلايا على الأرض هي في صراع مستمر لوقف تدفق الماء المستمر.
تملك الخلايا العديد من الآليات للتحكم بتدفق الماء المتواصل. فالنبات وخلايا البكتيريا مثلاً، تملك تركيبات جدارية خلوية صلبة تقاوم انتفاخ الخلايا وتكسّرها. من الممكن أن تكون التركيبات الجدارية هذه معقدة، ولكن فيما يخص البكتيريا فقد تتكون من تركيبة عازلة من سلاسل البروتين والسكر. لا تملك خلايا الحيوانات تركيبات جدارية خلوية صلبة، عوضاً عن ذلك فهي تضخ الصوديوم خارج الخلية بصورة متواصلة للتحكم بدخول الماء إلى داخلها. الضخ هو عبارة عن تركيبة بروتينية مميزة تسمى مضخة الصوديوم – البوتاسيوم، يتجلى بإرسال ثلاثة أيونات الصوديوم خارج الخلية وإدخال أيونين البوتاسيوم. يحتوي غشاء الخلية على مضخات بالآلاف للمحافظة على حجم الخلية المهدد من قوة دفع المياه، وتصرف وتفقد هذه العملية حوالى ثلث طاقة الخلايا الحية. تجدر الإشارة إلى أنّ المضخات مصممة للعمل في محيطات تحتوي على الصوديوم والبوتاسيوم بتركيز معين، في الجسم البشري على سبيل المثال. ففي حال أخرجت هذه الخلايا من محيطها المالح والرطب ووضعتها في ماء عذبة ستلاحظ أن المضخة ستعجز عن تجنيب الخلية من الانتفاخ. انطلاقاً من هذه التجربة، هنالك سؤال يخطر على ذهننا، كيف تتمكن الكائنات الأحادية الخلية من البقاء على قيد الحياة في الماء العذبة؟
الأجسام الأحادية الخلية التي تعيش في الماء العذبة كالبراميسيوم، تستخدم ما يشبه الكيس الكبير يسمى الحويصلة القلوصة وظيفتها جمع الفائض من الماء وفرزه. تنساب الماء إلى داخل الحويصلة ذلك أنّ البراميسيوم يقوم بضخ الأملاح إلى داخلها باستخدام بروتينات مماثلة لمضخة الصوديوم – البوتاسيوم. نستنتج من ذلك، أنّ البراميسيوم والكائنات الأحادية الخلية الأخرى تقاوم الإنتفاخ والإنفتاح بفضل مضخات البروتين والحويصلات القلوصة
مصادر
http://www.marefa.org/
http://ar.4truth.net/fourtrutharpbscience.aspx?pageid=8589980937
