ທິດສະດີວິວັດທະນາການທາງເຄມີ

ທິດສະດີວິວັດທະນາການທາງເຄມີ: ພື້ນຖານສຳລັບການເຂົ້າໃຈຕົ້ນກຳເນີດຂອງຊີວິດ

ໃນໂລກວິທະຍາສາດ, ໜຶ່ງໃນຄຳຖາມພື້ນຖານ ແລະ ທ້າທາຍທີ່ສຸດທີ່ນັກວິທະຍາສາດສືບຕໍ່ຊອກຫາຄຳຕອບຄືຊີວິດຢູ່ເທິງໂລກເລີ່ມຕົ້ນແນວໃດ. ທິດສະດີໜຶ່ງທີ່ພະຍາຍາມອະທິບາຍປະກົດການນີ້ແມ່ນ "ທິດສະດີວິວັດທະນາການທາງເຄມີ." ທິດສະດີນີ້ພະຍາຍາມອະທິບາຍຂະບວນການທີ່ໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ມີຊີວິດຄ່ອຍໆພັດທະນາໄປສູ່ໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ເປັນລະບົບທີ່ມີຊີວິດ.

ພື້ນຖານຂອງວິວັດທະນາການທາງເຄມີ

ກ່ອນທີ່ຈະເຂົ້າໄປເລິກກວ່ານີ້, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈວ່າວິວັດທະນາການທາງເຄມີແມ່ນໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນຂອງຂະບວນການທີ່ໃຫຍ່ກວ່າທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມ "ການເກີດໃໝ່ຂອງສິ່ງມີຊີວິດ" - ຂະບວນການທີ່ຊີວິດເກີດຂຶ້ນຈາກສິ່ງທີ່ບໍ່ມີຊີວິດ. ໃນຂະນະທີ່ວິວັດທະນາການທາງຊີວະວິທະຍາອະທິບາຍວ່າສິ່ງມີຊີວິດປ່ຽນແປງ ແລະ ພັດທະນາໄປຫຼາຍລຸ້ນຄົນແນວໃດ, ວິວັດທະນາການທາງເຄມີແມ່ນວິວັດທະນາການທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະດັບໂມເລກຸນ.

ຄາດຄະເນວ່າໂລກໄດ້ກໍ່ຕົວຂຶ້ນປະມານ 4,5 ຕື້ປີກ່ອນ, ແລະ ສັນຍານຂອງຊີວິດທີ່ເກົ່າແກ່ທີ່ສຸດໄດ້ປາກົດຂຶ້ນປະມານ 3,5–3,8 ຕື້ປີກ່ອນ. ໃນຊ່ວງເວລານີ້, ສະພາບຕ່າງໆໃນໂລກແຕກຕ່າງຈາກປະຈຸບັນຫຼາຍ. ດາວເຄາະດັ່ງກ່າວເຕັມໄປດ້ວຍມະຫາສະໝຸດດັ້ງເດີມທີ່ອຸດົມສົມບູນດ້ວຍໂມເລກຸນງ່າຍໆຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ, ປ່ອຍອອກມາໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຜ່ານປະກົດການທາງທໍລະນີວິທະຍາ ແລະ ບັນຍາກາດຕ່າງໆ.

ທິດສະດີ Oparin-Haldane

ໃນຊຸມປີ 1920, ນັກວິທະຍາສາດສອງຄົນຄື Aleksandr Oparin ຈາກຣັດເຊຍ ແລະ J.B.S. Haldane ຈາກອັງກິດ ໄດ້ສົມມຸດຕິຖານຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະວ່າ ບັນຍາກາດດັ້ງເດີມຂອງໂລກອຸດົມໄປດ້ວຍອາຍແກັສເຊັ່ນ: ມີເທນ, ແອມໂມເນຍ, ໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ໄອນ້ຳ. ພວກເຂົາໂຕ້ຖຽງວ່າ ພະລັງງານຈາກຟ້າຜ່າ, ລັງສີ UV ແລະ ຄວາມຮ້ອນຂອງພູເຂົາໄຟສາມາດກະຕຸ້ນປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ປ່ຽນໂມເລກຸນງ່າຍໆເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ກາຍເປັນໂມເລກຸນອິນຊີທີ່ສັບສົນເຊິ່ງປະກອບເປັນພື້ນຖານຂອງຊີວິດ.

ແນວຄວາມຄິດນີ້ໄດ້ນໍາໄປສູ່ການທົດລອງທີ່ມີຊື່ສຽງທີ່ສຸດກ່ຽວກັບວິວັດທະນາການທາງເຄມີ, "ການທົດລອງ Miller-Urey," ດໍາເນີນໂດຍ Stanley Miller ແລະ Harold Urey ໃນປີ 1953. ໃນການທົດລອງນີ້, ພວກເຂົາໄດ້ຈໍາລອງສະພາບຂອງບັນຍາກາດດັ້ງເດີມຂອງໂລກ ແລະ ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງສໍາເລັດຜົນວ່າໂມເລກຸນອິນຊີ, ລວມທັງກົດອະມິໂນ, ສາມາດສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເອງໄດ້. ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ໄດ້ໃຫ້ການສະໜັບສະໜູນຢ່າງແຂງແຮງສໍາລັບທິດສະດີ Oparin-Haldane ແລະ ເຮັດໃຫ້ມັນກາຍເປັນພື້ນຖານຂອງການສຶກສາຊີວິດໃນຕົ້ນໆ.

ຂະບວນການວິວັດທະນາການທາງເຄມີ

ຂະບວນການວິວັດທະນາການທາງເຄມີສາມາດແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນຄື:

1. ການສ້າງໂມເລກຸນອິນຊີງ່າຍໆ: ໂມເລກຸນພື້ນຖານເຊັ່ນ: ກົດອະມິໂນ ແລະ ນິວຄລີໂອໄທດ໌ ສາມາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ຜ່ານປະຕິກິລິຍາເຄມີໃນສະພາບແວດລ້ອມດັ້ງເດີມຂອງໂລກ. ການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າໂມເລກຸນເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດເກີດຂຶ້ນໃນອະວະກາດ ແລະ ຖືກນຳມາສູ່ໂລກຜ່ານອຸກກາບາດ.

2. ການສ້າງໂພລີເມີ: ໂມເລກຸນອິນຊີງ່າຍໆສາມາດລວມເຂົ້າກັນເພື່ອສ້າງໂພລີເມີທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນເຊັ່ນ: ໂປຣຕີນ ແລະ ກົດນິວຄລີອິກ. ຂະບວນການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການໂພລີເມີໄຣເຊຊັນຂອງໂມໂນເມີໃຫ້ເປັນໂຄງສ້າງທີ່ຍາວກວ່າ ແລະ ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເປັນກ້ອນປະກອບສຳລັບໂມເລກຸນມະຫາພາກທາງຊີວະພາບ.

3. ການສ້າງໂປຣໂຕໄບອອນ: ໂຄງສ້າງງ່າຍໆທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມໂປຣໂຕໄບອອນ ຫຼື ໂຄອາເຊີເວດ ສາມາດສ້າງຂຶ້ນໄດ້ຈາກໂພລີເມີເຫຼົ່ານີ້. ໂປຣໂຕໄບອອນມີລັກສະນະຫຼາຍຢ່າງຂອງຊີວິດ ເຊັ່ນ: ເຍື່ອຫຸ້ມເຊືອມຊຶມໄດ້ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປະຕິບັດປະຕິກິລິຍາການເຜົາຜານອາຫານງ່າຍໆ.

4. ການແນະນຳຂໍ້ມູນທາງພັນທຸກໍາ: ການຄົ້ນພົບ ribozymes, ໂມເລກຸນ RNA ທີ່ສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນ enzyme, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ RNA ແມ່ນໂມເລກຸນທີ່ສຳເນົາຕົວເອງໄດ້ອັນທໍາອິດ. ສິ່ງນີ້ໝາຍເຖິງການເລີ່ມຕົ້ນຂອງຄວາມສາມາດຂອງລະບົບໂປຣໂຕເຊວໃນການເກັບຮັກສາ ແລະ ຄັດລອກຂໍ້ມູນທາງພັນທຸກໍາ.

5. ການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ຊີວິດຈິງ: ຂະບວນການນີ້ຍາວນານ ແລະ ສັບສົນ, ເຊິ່ງໂມເລກຸນທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການກະຕຸ້ນ ແລະ ສຳເນົາຕົວເອງໄດ້ຫຼຸດລົງໃນຄວາມຊັບຊ້ອນ ເພື່ອກາຍເປັນລະບົບຊີວິດທຳອິດ, ເຊັ່ນ: ຈຸລັງໂປຣແຄຣີໂອດ.

ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ຄຳຖາມທີ່ຍັງບໍ່ໄດ້ຮັບຄຳຕອບ

ເຖິງແມ່ນວ່າທິດສະດີວິວັດທະນາການທາງເຄມີໄດ້ສະເໜີຄຳອະທິບາຍທີ່ເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດອັນໜຶ່ງສຳລັບຕົ້ນກຳເນີດຂອງຊີວິດ, ແຕ່ຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງ. ຄຳຖາມສຳຄັນອັນໜຶ່ງແມ່ນວິທີທີ່ໂມເລກຸນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸຄວາມສັບສົນພຽງພໍສຳລັບຊີວິດ. ຂະບວນການສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ສຳເນົາຕົວເອງຈາກໂມເລກຸນທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບຍັງຄົງເປັນໜຶ່ງໃນແບບຢ່າງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຊີວະວິທະຍາ ແລະ ເຄມີສາດ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຍັງມີການປ່ຽນແປງໃນສົມມຸດຕິຖານກ່ຽວກັບອົງປະກອບຂອງບັນຍາກາດດັ້ງເດີມຂອງໂລກ. ນັກວິທະຍາສາດບາງຄົນໂຕ້ຖຽງວ່າບັນຍາກາດໃນຕອນຕົ້ນຂອງໂລກບໍ່ໄດ້ປະກອບດ້ວຍອາຍແກັສທີ່ຫຼຸດລົງທັງໝົດ, ຕາມທີ່ສົມມຸດຕິຖານໂດຍທິດສະດີ Oparin-Haldane. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄຳຖາມກ່ຽວກັບຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງຜົນການທົດລອງຂອງ Miller-Urey ໃນສະພາບການຂອງສະພາບຕົວຈິງໃນໂລກໃນເວລານັ້ນ.

ການສຶກສາຕື່ມອີກຍັງລວມມີການຄົ້ນຄວ້າ "ໃນທະເລເລິກ" ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າປ່ອງລະບາຍນ້ຳຄວາມຮ້ອນໃຕ້ນ້ຳອາດຈະສະໜອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບວິວັດທະນາການທາງເຄມີ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າມັນສະໜອງວັດສະດຸທີ່ອຸດົມສົມບູນ ແລະ ເງື່ອນໄຂອຸນຫະພູມທີ່ໝັ້ນຄົງສຳລັບປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ.

ທິດທາງການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດ

ການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດນີ້ຍັງສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າໄປດ້ວຍການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າ ແລະ ວິທີການແບບສหรับສາຂາວິຊາຕ່າງໆ. ການຈໍາລອງດ້ວຍຄອມພິວເຕີ, ການທົດລອງໃນຫ້ອງທົດລອງພາຍໃຕ້ສະພາບບັນຍາກາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະ ການສຳຫຼວດອະວະກາດ ລ້ວນແຕ່ໄດ້ປະກອບສ່ວນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບວິທີການທີ່ໂມເລກຸນອິນຊີສາມາດສ້າງ ແລະ ວິວັດທະນາການໄປສູ່ໜ່ວຍງານທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ.

ນັກວິທະຍາສາດຍັງຊອກຫາຕົວຊີ້ບອກເພີ່ມເຕີມນອກເໜືອຈາກໂລກ. ການຄົ້ນຄວ້າດ້ານຊີວະວິທະຍາດາລາສາດກຳລັງຊອກຫາຫຼັກຖານຂອງໂມເລກຸນອິນຊີຢູ່ໃນດາວເຄາະ ແລະ ດວງຈັນອື່ນໆໃນລະບົບສຸລິຍະ ເຊັ່ນ: ດາວອັງຄານ, ເອນເຊລາດັສ ຫຼື ໄທຕັນ. ການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດໃຫ້ຕົວຊີ້ບອກເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຂະບວນການທີ່ຄ້າຍຄືກັນທີ່ເກີດຂຶ້ນນອກເໜືອຈາກໂລກ.

ສະຫຼຸບ

ທິດສະດີວິວັດທະນາການທາງເຄມີຍັງຄົງເປັນພື້ນຖານຂອງຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຕົ້ນກຳເນີດຂອງຊີວິດ. ໃນຂະນະທີ່ຍັງມີຄຳຖາມຫຼາຍຢ່າງ, ວິທີການນີ້ສະເໜີໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຂະບວນການທາງເຄມີທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນໄດ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເໝາະສົມ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ ການຮ່ວມມືຫຼາຍສາຂາວິຊາ, ພວກເຮົາກຳລັງກ້າວໄປສູ່ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ຄົບຖ້ວນກວ່າກ່ຽວກັບໜຶ່ງໃນຄຳຖາມທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນວິທະຍາສາດ: ຊີວິດເລີ່ມຕົ້ນແນວໃດ? ພວກເຮົາຢູ່ຄົນດຽວໃນຈັກກະວານບໍ? ການຕອບຄຳຖາມເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຈະປັບປຸງຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຊີວິດຢູ່ເທິງໂລກເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຈະມີທ່າແຮງສຳລັບຊີວິດທີ່ຢູ່ນອກເໜືອໄປຈາກໂລກອີກດ້ວຍ.