დარვინის სიცოცხლის წარმოშობის თეორია
სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ დისკუსიები ხშირად არასწორად არის გაგებული და ევოლუციის თეორიას უტოლდება. მეცნიერების ისტორიაში ჩარლზ დარვინი (1809–1882) ყველაზე მეტად ცნობილია იმით, თუ როგორ ყალიბდება და იცვლება ცოცხალი ორგანიზმების მრავალფეროვნება თაობების განმავლობაში ბუნებრივი გადარჩევის მექანიზმის მეშვეობით. თუმცა, დარვინმა არ შეიმუშავა სრული თეორია იმის შესახებ, თუ როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე პირველად არაცოცხალი მატერიიდან. მიუხედავად ამისა, დარვინის იდეებმა ევოლუციის შესახებ უზრუნველყო უაღრესად გავლენიანი სამეცნიერო ჩარჩო სიცოცხლის განვითარების გასაგებად მისი უკვე არსებობის შემდეგ. ეს სტატია განიხილავს „სიცოცხლის წარმოშობის დარვინისეულ თეორიას“ მისი ნამდვილი გაგებით: რა ახსნა დარვინმა, რა არ ახსნა დეტალურად და როგორ გაუხსნა მისმა აზროვნებამ გზა სიცოცხლის წარმოშობის სამეცნიერო შესწავლას.
დარვინი და მისი თეორიის მთავარი ფოკუსი: ევოლუცია და არა „პირველი შექმნა“
დარვინმა გამოაქვეყნა თავისი მნიშვნელოვანი ნაშრომი „სახეობათა წარმოშობის შესახებ“ (1859), რათა განეხილა სახეობების წარმოშობის საკითხი — და არა სიცოცხლის ნულიდან წარმოშობა. როდესაც დარვინმა გამოიყენა ტერმინი „წარმოშობა“, ის გულისხმობდა სახეობების წარმოშობას თანდათანობითი ცვლილების პროცესის მეშვეობით და არა პირველი უჯრედის წარმოშობას. მისი თეორიის არსი იმაში მდგომარეობდა, რომ ორგანიზმების პოპულაციები ავლენენ ვარიაციას და რადგან რესურსები შეზღუდულია, ხდება „ბრძოლა არსებობისთვის“. გარემოში ხელსაყრელი ვარიაციები ზრდის ინდივიდების გადარჩენისა და გამრავლების ალბათობას, ამიტომ ნიშან-თვისებები უფრო გავრცელებული ხდება მომდევნო თაობებში. ამ მექანიზმს მან ბუნებრივი გადარჩევა უწოდა.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დარვინმა შესთავაზა სამეცნიერო ახსნა იმისა, თუ როგორ შეიძლებოდა არსებული სიცოცხლის შეცვლა და მრავალ ფორმად განშტოება, რამაც გამოიწვია დედამიწაზე მრავალფეროვნება. ის ყურადღებას ამახვილებდა დაკვირვებად ბიოლოგიურ პროცესებზე: ვარიაციაზე, მემკვიდრეობაზე (თუმცა თანამედროვე გენეტიკა ჯერ არ იყო ჩამოყალიბებული), ადაპტაციასა და გრძელვადიან ცვლილებებზე.
„საერთო წინაპრების“ იდეა და სიცოცხლის ხე
დარვინის ერთ-ერთი უდიდესი წვლილი სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ საერთო წარმომავლობის კონცეფცია იყო. დარვინმა ივარაუდა, რომ ყველა ორგანიზმი, სავარაუდოდ, ერთი ან რამდენიმე ძალიან მარტივი ადრეული სიცოცხლის ფორმიდან წარმოიშვა. მან სიცოცხლის ისტორია ტოტებიანი ხის სახით წარმოაჩინა: ერთი ღეროდან ტოტები ამოდის, რომლებიც შემდეგ ჩვენთვის ცნობილი ორგანიზმების ჯგუფებად იყოფა.
ეს კონცეფცია მნიშვნელოვანია, რადგან ის ადამიანის პერსპექტივას ტერმინიდან „სახეობები ცალ-ცალკე შეიქმნა“ „სახეობები მონათესავეა“ გადააქვს. ამრიგად, თუ სიცოცხლის „დასაწყისი“ მართლაც არსებობდა, დარვინი ვარაუდობდა, რომ ამ დასაწყისის შემდეგ შემდგომი განვითარება ბუნებრივ პროცესს მოჰყვებოდა, თითოეული სახეობისთვის ცალკეულ მოვლენებზე დაყრდნობის გარეშე.
ბუნებრივი გადარჩევა, როგორც სირთულის გენერირების მექანიზმი
დარვინმა ასევე ახსნა, თუ როგორ შეიძლება წარმოიშვას რთული სტრუქტურები პირდაპირი დიზაინის გარეშე, ბუნებრივი გადარჩევით ფილტრირებული მცირე ცვლილებების დაგროვების გზით. მაგალითად, თვალი — რომელიც ხშირად გამოიყენება რთული ორგანოს მაგალითად — აიხსნება, როგორც მარტივი, სინათლისადმი მგრძნობიარე ფორმიდან სულ უფრო ეფექტურ სტრუქტურებამდე თანდათანობითი ცვლილებების შედეგი. თითოეული პატარა ნაბიჯი კონკრეტულ უპირატესობას ანიჭებს, რაც ზრდის მის პოპულაციაში შენარჩუნების ალბათობას.
„წარმომავლობის“ უფრო ფართო კონტექსტში, დარვინის ახსნა პასუხს იძლევა კლასიკურ კითხვაზე: როგორ წარმოიქმნება ბიოლოგიური სირთულე? დარვინის პასუხი: სირთულე არ უნდა წარმოიშვას ერთდროულად; ის შეიძლება ჩამოყალიბდეს თანდათანობითი პროცესის მეშვეობით, რომელიც იყენებს ბუნებრივ ვარიაციას და გადარჩევას.
რა თქვა დარვინმა პირველ სიცოცხლეზე?
დარვინი სიფრთხილით ეკიდებოდა სიცოცხლის წარმოშობის საკითხს. მის დროს ქიმია და უჯრედის ბიოლოგია ჯერ კიდევ არ იყო საკმარისად განვითარებული, რათა აეხსნათ ის პროცესი, რომლის მეშვეობითაც სიცოცხლე შეიძლება წარმოიქმნას არაცოცხალი მატერიიდან. დარვინმა არ ჩამოაყალიბა ბუნებრივი გადარჩევის მსგავსი დეტალური, შემოწმებადი მოდელი. თუმცა, მან არ გამორიცხა იმის შესაძლებლობა, რომ სიცოცხლე ბუნებრივი პროცესებით წარმოიშვა.
ერთ-ერთი იდეა, რომელსაც ხშირად დარვინს მიაწერენ, არის „პატარა თბილი ტბორის“ სპეკულაცია. ჯოზეფ დალტონ ჰუკერისადმი (1871) მიწერილ პირად წერილში დარვინმა წარმოიდგინა, რომ სიცოცხლე შეიძლებოდა წარმოშობილიყო პატარა, თბილ ტბორში, ქიმიკატებით, სითბოთი, ელექტროენერგიით (მაგ., ელვა) და რთული ნაერთების წარმოქმნისთვის ხელსაყრელი პირობებით. მან ეს არ გამოაცხადა, როგორც საბოლოო თეორია, არამედ როგორც დამაჯერებელი შესაძლებლობა. მიუხედავად იმისა, რომ სპეკულაციური იყო, იდეა გავლენიანი იყო, რადგან ის ადასტურებდა დარვინის პოზიციას: სიცოცხლის წარმოშობა შეიძლება აიხსნას ბუნების კანონებით.
დარვინი და კლასიკური სპონტანური თაობის უარყოფა
მე-19 საუკუნეში სპონტანური გენერაციის შესახებ კამათი კვლავ მიმდინარეობდა: რწმენა იმისა, რომ ცოცხალი ორგანიზმები ჩვეულებრივ პირობებში უბრალოდ შეიძლება წარმოიშვას არაცოცხალი მატერიიდან, ისევე როგორც მატლები „გამოჩნდებიან“ დამპალი ხორციდან. ლუი პასტერის და სხვათა მიერ ჩატარებულმა კვლევებმა მოგვიანებით აჩვენა, რომ სიცოცხლე (მაშინ დაკვირვებულ პირობებში) წარმოიშვა წინასწარ არსებული სიცოცხლიდან და არა სპონტანურად ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
დარვინი აღიარებდა, რომ დედამიწის პირობებში სპონტანური გენერაცია ისე არ ხდება, როგორც ადრე ეგონათ. თუმცა, მან ღიად დატოვა შესაძლებლობა, რომ დედამიწაზე პირობები იმდენად განსხვავებული იყო, რომ წარსულში შესაძლოა მომხდარიყო ქიმიური რეაქციები, რომლებიც ახლა იშვიათია. ამრიგად, დარვინმა უარყო სპონტანური გენერაცია, როგორც ხშირად დაკვირვებადი მოვლენა, მაგრამ არ გამორიცხა შესაძლებლობა, რომ დედამიწის ადრეულ დღეებში ბუნებრივმა პროცესებმა წარმოშვა მარტივი სიცოცხლის ფორმები.
ვარიაციისა და მემკვიდრეობითობის როლი: შეზღუდვები დარვინის დროს
დარვინის გაგების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი საკითხი გენეტიკის შესახებ ცოდნის შეზღუდვებია იმ დროს. დარვინს არ ჰქონდა ინფორმაცია დნმ-ის ან თანამედროვე მემკვიდრეობის მექანიზმების შესახებ. მას ესმოდა, რომ ნიშან-თვისებები მემკვიდრეობით გადაეცემა, მაგრამ მექანიზმები ბუნდოვანი იყო. მიუხედავად ამისა, მისი თეორია ძლიერი დარჩა, რადგან ის დაკვირვებას ეფუძნებოდა: პოპულაციაში ინდივიდები განსხვავდებიან ერთმანეთისგან და ზოგიერთი განსხვავება დაკავშირებულია მათი გადარჩენისა და რეპროდუქციის შანსებთან.
ეს შეზღუდვა გავლენას ახდენს სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ დისკუსიებზე, რადგან პირველი სიცოცხლის ფორმების გაჩენის ასახსნელად, ჩვენ უნდა გვესმოდეს, თუ როგორ ინახება და კოპირდება ბიოლოგიური ინფორმაცია. დარვინს არ გააჩნდა გენეტიკური ინფორმაციის კონცეპტუალური ჩარჩო. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ მან არ შემოგვთავაზა დეტალური თეორია პირველი მემკვიდრეობითი სისტემის გაჩენის შესახებ.
დარვინიდან სიცოცხლის წარმოშობის თანამედროვე თეორიებამდე
მიუხედავად იმისა, რომ დარვინმა არ შექმნა სიცოცხლის თეორიის წარმოშობა თანამედროვე ქიმიურ-ბიოლოგიური გაგებით, მისმა წვლილმა ხელი შეუწყო სიცოცხლის შესახებ სამეცნიერო აზროვნების ჩამოყალიბებას. დარვინი ამტკიცებდა, რომ ბიოლოგიური მოვლენების ახსნა შესაძლებელია თანმიმდევრული ბუნებრივი მიზეზებით, თითოეული ორგანიზმისთვის კონკრეტული ჩარევის დადგენის საჭიროების გარეშე. ამ მეთოდოლოგიურმა პოზიციამ შემდგომ მეცნიერებს შთააგონა, განეგრძოთ სიცოცხლის წარმოშობის სამეცნიერო შესწავლა.
XX საუკუნეში სიცოცხლის წარმოშობის შესწავლა განვითარდა ცალკეულ დარგად, რომელსაც ხშირად აბიოგენეზს ან ქიმიურ ევოლუციას უწოდებენ. ისეთი ექსპერიმენტები, როგორიცაა მილერ-იურის (1953), ცდილობდნენ შეემოწმებინათ, შეიძლებოდა თუ არა მარტივი ორგანული მოლეკულების წარმოქმნა დედამიწის პირველყოფილ ატმოსფეროში არსებული გაზებისგან. შემდეგ გაჩნდა „რნმ-ს სამყაროს“ ჰიპოთეზა, ჰიდროთერმული ხვრელების შესწავლა და სხვადასხვა მოდელები. არცერთი მათგანი არ არის პირდაპირ დარვინიდან მიღებული სრული თეორიების სახით, მაგრამ დარვინის სული - რომ თანდათანობით ბუნებრივ პროცესებს შეუძლიათ სირთულის წარმოქმნა - ემთხვევა თანამედროვე მიდგომებს.
დასკვნა
თუ „დარვინის სიცოცხლის წარმოშობის თეორია“ გაგებულია, როგორც თეორია არაცოცხალი მატერიიდან პირველი სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ, მაშინ დარვინს დეტალური და საბოლოო ახსნა არ მოუცია. მისი ძირითადი ყურადღება ევოლუციის გზით სახეობათა წარმოშობაზე იყო ორიენტირებული, კერძოდ, ბუნებრივი გადარჩევის მექანიზმსა და საერთო წინაპრის იდეაზე, რომელიც სიცოცხლის ხის საფუძველს წარმოადგენს. თუმცა, დარვინს მნიშვნელოვანი გავლენაც ჰქონდა: მან განამტკიცა შეხედულება, რომ სიცოცხლე და მისი მრავალფეროვნება ბუნებრივი კანონების მეშვეობით შეიძლებოდა გაგებულიყო და ღია დატოვა შესაძლებლობა, რომ პირველი სიცოცხლე შესაძლოა განსხვავებულ პირობებში წარმოიშვა პირველყოფილ დედამიწაზე, როგორც ეს მან „პატარა თბილი ტბორების“ იდეით სპეკულირებდა.
ამგვარად, დარვინის წვლილი სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ დებატებში, ძირითადად, მის ევოლუციურ ჩარჩოსა და სამეცნიერო აზროვნებაში მდგომარეობს, რამაც შემდგომი კვლევების სტიმული მისცა. დარვინმა ახსნა, თუ როგორ შეიცვალა და განვითარდა სიცოცხლე მისი გაჩენის შემდეგ - ახსნა, რომელიც თანამედროვე ბიოლოგიის საფუძველი გახდა - ხოლო კითხვა, თუ როგორ წარმოიშვა სიცოცხლე პირველად, შემდგომი თაობების სამეცნიერო პროექტის საგანი გახდა.
