تبلیغات
دبیرستان نمونه دولتیعلامه طباطبایی شهرستان امیدیه - پاسخ به 10 سوال بزرگ هستی

امروز:

پاسخ به 10 سوال بزرگ هستی

 

۱ - حیات چگونه آغاز شد؟

در سال۱۹۵۳ یک مجموعه از آزمایش‌ها نشان داد که برخى از سنگ‌هاى زیربناى حیات نظیر اسیدهاى آمینه می‌‌توانند به نحو خود بخود در شرایطى مشابه شرایطى که تصور می‌‌شد در جو زمین در دوران اولیه آن وجود داشته است ، پدیدار شوند.
این آزمایشها منجر به ظهور نظریه‌ای موسوم به "آبگوشت یا سوپ اولیه " شدند که بر اساس آن اقیانوس‌هاى زمین در مراحل اولیه همچون یک مجموعه غذایى بزرگ به عنوان محملى براى ظهور و رشد حیات عمل کرده‌اند.
پس از گذشت ۵۰ سال این فرضیه همچنان اعتبار خود را حفظ کرده است ، اما جزییات دعاوى آن صورت دقیقى پیدا نکرد.
به عنوان مثال روشن نیست که چگونه چند مولکول ساده شیمیایى می‌‌توانند در درون آبگوشت اولیه ترکیب پیچیده‌ای نظیر مولکول "دىان آ" یا انواع پروتئین‌ها را بوجود آورند.
مساله همان مساله قدیمى مرغ و تخم مرغ است.
مولکول دى ان آ رمز ساختن پروتئینهایى را ارائه می‌‌دهد که خود کاتالیزور یا معین عمل آن دسته از واکنشهاى شیمیایى هستند که موجب ظهور مولکول دى ان آ می‌‌شود.
چگونه می‌‌شود که یکى از ایندو قبل از دیگرى موجود باشد؟ بر اساس یکى از نظریه‌هاى تازه نخستین ساختارهاى ژنتیکى یا ژنوم صرفا از مولکولهاى "آر.ان.آ" ساخته شده‌اند.
مولکولهاى آران آ نظیر مولکولهاى دى ان آ زنجیره‌ای از اسیدهاى نیوکلئیک هستند با این تفاوت که به واسطه آنکه ساختار شیمیایى آنها اندکى با ساختار شیمیایى مولکول دىان آ تفاوت دارد می‌‌توانند بدون نیاز به گروتئینها واکنشهاى شیمیایى را به راه اندازند.
در مراحل بعدى این جهان ساخته شده از مولکولهاى آر ان آ جاى خود را به جهان کنونى داده که از مولکولهاى دى ان آ ساخته شده است.
نظریه دیگرى که این روزها رواج یافته از ایده "ظهور متابولیسم‌ها در مرحله نخست " دفاع می‌‌کند.
بر مبناى این نظریه آن دسته از واکنش‌هاى شیمیایى که براى آزادسازى انرژى لازم جهت حمایت از حیات ضرورى هستند پیش از ظهور مولکولهاى خود تکثیرکننده پدیدار شدند.
بر مبناى یکى از روایتهاى این نظریه پدیدار شدن این متابولیسمها در اعماق اقیانوسها و در نزدیک چشمه‌هاى آب جوشان و با شکل گرفتن "پیریت " از ترکیب سولفید آهن و سولفید هیدروژن اتفاق افتاده است.
یکى دیگر ازمباحث مشکل ساز در میان زیست شناسان این مساله است که چگونه اجزاى شیمیایى اولیه حیات توانسته‌اند در مقادیر کافى مجتمع شوند و با یکدیگر واکنش انجام دهند و مولکولهاى پیچیده تر نظیر پروتئینها و اسید هاى نیوکلئیک بوجود آورند؟ به اعتقاد محققان سطوح چسبنده برخى از مواد شیمیایى که مهمترینشان گل رس است ، نخستین محیط مناسب را براى شکلگیرى حیات بوجود آورده‌اند.
این احتمال نیز وجود دارد که قطرات آب دریا که تبخیر و وارد جو زمین شده‌اند و یا در دل شکافهاى درون صخره‌ها جاى گرفته‌اند زمینه ساز ظهور حیات بوده‌اند.
یکى از راههاى یافتن پاسخ دقیق تر به مساله چگونگى ظهور حیات ، یافتن پاسخ براى پرسش زمان ظهور حیات است.
به اعتقاد برخى از محققان نخستین نشانه‌هاى حیات حدود۳/۸ میلیارد سال قبل ظاهر شده‌اند.
برخى دیگر این زمان را ۲/۷ میلیارد سال قبل تخمین می‌‌زنند.
یک نظریه بکلى متفاوت نیز دایر بر آن است که حیات از کیهان بیکران به زمین انتقال یافته.
شواهد نشان می‌‌دهد که مواد شیمیایى اولیه نظیر اسید هاى آمینه در فضا یافت می‌‌شوند و ارگانیزمهاى ذره بینى می‌‌توانند در جریان سفرهاى فضایى زنده بمانند.
اما اینکه حیات از کجا آمده پاسخى براى این پرسش نیست که حیات اساسا چگونه پدیدار شده است.

۲ - حیات چیست؟

پرسش از چیستى حیات در بدو امر ساده می‌‌نماید اما هر نوع تلاش براى یافتن یک تعریف دقیق با دشواریهاى زیاد همراه است.
ما یقینا می‌‌توانیم توضیح دهیم که موجودات زنده چه می‌‌کنند.
به عنوان مثال موجودات زنده مواد انرژى زا مصرف می‌‌کنند و فضولات را بیرون می‌‌دهند، اما این تعریف مانع نیست زیرا ماشین‌ها نیز همین کار را انجام می‌‌دهند.
موجودات ، زندگى خود را تکثیر می‌‌کنند و در فرایند تطور شرکت می‌‌ورزند، اما برخى از برنامه‌هاى کامپیوترى نیز عینا همین کار را انجام می‌‌دهند.
در حالیکه برخى از اشکال حیات ، قادر به تکثیر و تولید مثل نیستند.
برجسته ترین فیلسوفان و زیست شناسان طى دهه‌هاى متمادى کوشیده‌اند یک مجموعه از معیارهاى عام و کلى براى تعریف حیات در هر جا که یافت شود ارائه دهند اما در این کار توفیق نیافته‌اند.
شاید یکى از تعاریفى که تا حد زیادى قبول عام یافته تعریفى است که از جانب "جرالد جویس "در موسسه تحقیقاتى "اسکریپس " در کالیفرنیا ارایه شده است.
او ده سال قبل حیات را به منزله یک سیستم شیمیایى خود-نگاهدارنده تعریف کرد که از توانایى تطور بر مبناى "گزینش داروینى" برخوردار است.
این تعریف گوهر حیات در روى زمین را دربر می‌‌گیرد اما منتقدان نگران آنند که این تعریف به اندازه کافى براى جاى دادن همه اشکال حیات آنگونه که مورد توجه ماست از جامعیت برخوردار نباشد.
یک راز دشوارى مساله در آن است که ما تنها یک نمونه و سرمشق از حیات پیش روى خود داریم و ناگزیریم با همین یک نمونه کار کنیم.
همه اشکال حیات در روى سیاره زمین از منشا واحدى ظهور یافته و بسط پیدا کرده است.
به این اعتبار بر هیچ کسى روشن نیست که آیا اجزا اساسى این شکل از حیات یعنى غشاها، پروتئینها، زیست - شیمى متکى به کربن ، آیا واقع براى ظهور حیات ضرورى هستند یا انکه صرفا به واسطه تصادف تاریخ ظاهر شده‌اند.
براى انجام هر نوع مقایسه لازم است نوع کاملا متفاوتى از حیات نیز در برابر ما حاضر باشد.
این امر ممکن است ظرف چند سال آینده تحقق یابد.
نه به این صورت که دانشمندان به حیات در سیارات دیگر دست یابند بلکه پژوهشگران امیدوارند بتوانند در روى زمین ، صورتهاى تازه‌ای از حیات را از ترکیب اجزا اولیه بوجود آورند.
هم اکنون چند گروه سرگرم پیگیرى پروژه‌هایى از این دست هستند.
در یکى از این پروژه‌ها که در حال حاضر در آزمایشگاه " لوس آلاموس " در دست اجراست به جاى استفاده از سلولهاى پر آب محدود به غشاها، از قطرات چربى به عنوان مبناى اولیه حیات استفاده می‌‌شود.
پروژه دیگرى که به وسیله محققان ایتالیایى در دست اجرا است توجه خود را به گزینش مستمر جنبه‌هاى مشابه حیات یک مولکول شیمیایى معطوف داشته است.
در این شیوه عملا به حیات اجازه داده می‌‌شود که دوباره صورت تازه‌ای از خود را خلق کند.
موفقیت هر یک از این پروژه‌ها می‌‌تواند زمینه را براى دستیابى به تعریف دقیق ترى از حیات مهیا سازد.

۳آیا در سیارات دیگر حیات یافت می‌‌شود؟

به اعتقاد برخى از سرشناس ترین اختر شناسان این پرسش که " آیا در سیارات دیگر حیات یافت می‌‌شو؟" مهمترین پرسشى است که علم مدرن با آن روبرو است.
یافتن پاسخ براى این پرسش در گرو یافتن پاسخ براى این پرسش مقدماتى تر است که حیات چگونه و با چه درجه از سهولت آغاز شد.
مساله این است که آیا ظهور پدیده حیات امرى تصادفى بود و استثنایى بوده یا نتیجه اجتناب ناپذیر قوانین فیزیک به شمار می‌‌آید.
اما هیچ کسى پاسخ این پرسش را نمىداند.
در سالهاى گذشته شمار کسانى که حیات را روى زمین یک امر استثنایى به شمار می‌‌آوردند در اکثریت بود.
امروزه بر شمار طرفداران این نظر که در دیگر سیارات نیز ظرفیت‌هاى ظهور حیات موجود است به میزان زیادى افزوده شده است.
آنچه که طى۲۰ سال گذشته موجب شده در رویکرد به این پرسش تغییر پیدا شود توجه بیشتر به کاربرد حساب احتمالات با تکیه به شواهد بدست امده در سالهاى اخیر است.
با توجه به بزرگى خارج از حد تصور کیهان و یافت شدن سیاراتى که کم و بیش مشابه زمینند، احتمال یافت شدن سیاره دیگرى با امکانات حفظ حیات چندان اندک نیست.
با این حال تلاش براى دستیابى به نشانه‌هایى از وجود موجودات هوشمند در فضاى بیرون از زمین که پروژه ستى SETI آن را دنبال می‌‌کند طى٤۰ سال گذشته به نتیجه روشنى دست نیافته است.
دستیابى به نشانه‌هاى حیات در سیاره مریخ نیز کمک چندانى به دانشمندان در خصوص کشف منشا حیات در کیهان نمىکند زیرا زمین و مریخ شمار زیادى شهابسنگها را میان خود رد وبدل کرده‌اند و به این ترتیب ممکن است نشانه‌هاى احتمالى حیات در مریخ از زمین به آن سیاره انتقال یافته باشد.
مشکل دیگرى که در راه دستیابى به نشانه‌هاى حیات در بخشهاى دیگر کیهان وجود دارد آن است که دانشمندان نمىدانند آیا باید به دنبال نشانه‌هاى حیات از نوع مشابه حیات در روى زمین باشند که متکى به مولکول کربن است یا آنکه باید منتظر انواع دیگرى از حیات باشند.
مشکل یافتن تعریفى دقیق براى حیات نیز بر دشوارى ارائه پاسخ براى سوال اصلى این مقاله می‌‌افزاید.
به این ترتیب به نظر می‌‌رسد که در شرایط کنونى پرسش فوق را باید با این پرسش تعویض کرد که : آیا ترجیح می‌‌دهید در کیهان تنها باشید؟

٤ - چند گونه حیات در زمین وجود دارد؟

تنوع گونه‌هایى که در زمین یافت می‌‌شود در زمره قلمروهایى است که اطلاعات مربوط به آن چندان زیاد نیست.
از زمانى که "کارل لینائوس " در حدود دو قرن و نیم پیش سیستمى براى نامیدن و طبقه بندى ارگانیزم‌هاى زنده پیشنهاد کرد تا این زمان دانشمندان موفق به کشف و توصیف ۱/۷ میلیون گونه زیستى مختلف شده‌اند.
اما اعتقاد همه محققان بر آن است که شمار بسیار زیادى از گونه‌ای ناشناخته هنوز در طبیعت موجودند.
شمار این گونه‌ها بین ۵ میلیون تا ۱۰۰ میلیون تخمین زده می‌‌شود.
زیست شناسان طى دو سال اخیر خواستار راه اندازى پروژه جامعى براى سرشمارى گونه‌هاى موجود در زمین شده‌اند.
اهمیت این پروژه در آن است که مشخص می‌‌سازد هرگونه زیستى به کجا تعلق دارد.
این دانش نیز به نوبه خود ستون فقرات تمامى فعالیت‌هایى را تشکیل می‌‌دهد که در حوزه‌هاى زیست شناسى تطورى، زیست شناسى حفظ محیط زیست و اکولوژى (زیست بومشناسى) به انجام می‌‌رسد.
حدود۲۰ سال پیش حشره شناسى به نام "ترى اروین " از موسسه "اسمیتسونین " ۱۹ درخت را در یکى از جنگلهاى استوایى پاناما در معرض حشره کشهاى قوى قرار داد و شمار حشراتى را که از درخت‌ها به پائین افتادند محاسبه کرد و با استفاده از روشهاى ریاضى استدلال کرد که اگر همین تعداد حشره در درختهاى دیگر یافت شوند، آنگاه شمار انواع حشرات موجود در جهان بیش از۳۰ میلیون خواهد بود.
اما در سالهاى اخیر محققان در گینه نو نشان داده‌اند که حشرات مشابه بر روى درختان مختلف جاى می‌‌گیرند و به این ترتیب تعداد تقریبى حشرات در جهان به ۵ میلیون تقلیل داده شد.
بزرگترین قلمرو ناشناخته مربوط به میکروبها و باکتریهاست.
تاکنون تنها چند هزار باکترى شناسایى و توصیف شده‌اند.
مشکل زیست شناسان آن بود که ساختار بیرونى این ارگانیزمها چندان تفاوتى با هم ندارد.
اما از زمانى که متخصصان ژنتیک موفق به بررسى ساختار ژنتیکى میکروبها شده اند، روشن شده که تفاوت‌هاى ژنتیکى میان این ارگانیزمها بسیار زیاد است.
دو سال پیش یک محقق انگلیسى در دانشگاه نیو کاسل با استفاده از همین تفاوتهاى ژنتیکى نشان داد که شمار میکروبهاى مختلف موجود در یک گرم خاک بین شش هزار و ٤۰۰ ، تا ۳۸ هزار است و در یک تن خاک تعداد باکتریها به ٤ میلیون بالغ می‌‌شود.
هم اکنون چند گروه در سطح بین المللى در تلاشند تا با استفاده از روشهاى ترکیبى مولکولى و فیزیکى در مقیاسى بسیار گسترده به سرشمارى گونه‌هاى زیستى بپردازند.
انتظار است از رهگذر اجراى این پروژه نه تنها گونه‌هاى تازه که تنوعات زیستى جدید براى محققان آشکار شود.


نوشته شده در : دوشنبه 27 مهر 1388  توسط : ابراهیم دیالم.    نظرات() .

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر