به نظر مى رسد در آينده اى نزديك جوابى مطمئن براى آن پيدا شود. اينكه مولكول هاى اصلى تشكيل دهنده سلول ها در چه زمانى به وجود آمده اند، منشاء حيات را مشخص خواهد كرد.
تقارن هاى طبيعت
اصول پايستگى محك اصلى يك نظريه فيزيكى است يعنى يك تئورى پيش از هر چيز و حتى آزمايش بايد از اين اصول تبعيت كند. پايستگى انرژى، اندازه حركت، اندازه حركت زاويه اى و پايستگى بار چهار اصل پايستگى هستند كه اگر نظريه اى آنها را نقض كند راهى سطل زباله خواهد شد. خانم امى نودر (Emmy Noether) رياضيدان آلمانى در سال ۱۹۱۷ در مقاله اى نشان داد كه هر اصل پايستگى در طبيعت ناشى از يك نوع تقارن است. مثلاً پايستگى انرژى ناشى از تقارن زمانى است و يا تقارن در چرخش پايستگى اندازه حركت زاويه اى را نشان مى دهد و... به هر حال مى توان تقارن ها را به عنوان اصول اساسى طبيعت فرض كرد يا پايستگى ها را. در هر صورت اينها را مى توان از يكديگر نتيجه گيرى كرد. اما چند تقارن ديگر هم در طبيعت وجود دارد كه در بعضى از موارد خاص به هم مى ريزد. به هم ريختگى اين تقارن هاى گاهى ريشه اى هستند مثل شكست تقارن پاريته در برهم كنش هاى ضعيف هسته اى يا گاهى هم ناشى از شرايط اوليه سيستم هستند، مثل اينكه جهان تا جايى كه ما مى دانيم از ماده تشكيل شده و نه از ضدماده در حالى كه اين دو هيچ فرقى ندارند بلكه تنها علامت بار آنها عكس هم است. پيدا كردن منشاء اصلى به هم خوردن اين تقارن ها به بسيارى از پرسش هاى پايه اى علم پاسخ خواهد داد. به نظر مى رسد با كشف علت چپ گردى اسيد هاى آمينه كه يكى از همين مثال هاى به هم خوردن تقارن است، به كشف منشاء مولكولى حيات نزديك شده ايم.• اساس مولكولى ارگانيسم هاى زنده ارنست نايگل (Ernest Nagel) از پايه ريزان مكتب تحول گرايى (Reductionism) در فلسفه علم است. اين مكتب فلسفى همه دستاورد هاى علوم مثل جامعه شناسى را به روانشناسى، روانشناسى را به فيزيولوژى و علوم اعصاب و اين علوم را به زيست شناسى مولكولى و زيست شناسى مولكولى را به بيوشيمى و بيوشيمى را به شيمى و شيمى را به فيزيك اتمى (مكانيك كوانتومى) قابل تحويل مى داند. تحول گرايان معتقدند كه با حل كامل فيزيك اتمى مى توان احكام علوم غير دقيقه را استخراج كرد. هر چند كه اين ديدگاه به خصوص بعد از رونق گرفتن علوم شناختى (Cognative Science) و سيستم هاى پيچيده در سال هاى اخير به پررنگى گذشته نيستند اما به هر حال شكى نيست كه موجودات زنده از مولكول هاى بى جان تشكيل شده اند. بارزترين صفت موجود زنده در مقابل اشياى بى جان، پيچيدگى فوق تصور آن است. اين پيچيدگى نه تنها در اجزاى درونى سلول ها بلكه به شكل تعدد بى شمار گونه ها نيز مشاهده مى شود. هر بخش سازنده ارگانيسم زنده هدفى دارد. اين نه تنها در اندام هاى ماكروسكوپيك ديده مى شود بلكه براى مولكول هاى اصلى حيات يعنى هيدرات هاى كربن، ليپيد ها، پروتئين ها و اسيد هاى نوكلئيك هم وجود دارد. ارگانيسم زنده نه تنها قادر به استفاده از انرژى براى حفظ و ترميم خود است بلكه قادر به توليدمثل بسيار دقيق نيز هست.اينكه يك نيروى اسرارآميز از كنار هم قرار دادن مولكول هاى بى جان حيات ذى شعورى را به وجود آورده است، اصالت حيات (Vitalism) خوانده مى شود، ديدگاهى كه امروزه خريدار چندانى ندارد. در زمان ما بيوشيمى و فيزيولوژى مولكولى اين رسالت را بر عهده گرفته اند كه مشخص سازند آيا حيات چيزى وراى برهم كنش تعدادى مولكول ساده و بى جان است يا خير. پروژه هاى ژنوم و پروتيوم (Proteom) مهم ترين بخش اين شاخه از علم است كه قصد دارند نقش دقيق آنزيم ها و پروتئين ها را در انواع فعاليت حياتى مثل تنفس، سوخت و ساز، حركت، شادى، خشم، حسرت و... مشخص سازند. اينكه حيات از كجا و چگونه در مدت به ظاهر كوتاه چهار، پنج ميليارد ساله عمر زمين در آن به وجود آمده و در نهايت منجر به ظهور بشر بر روى زمين شده است يكى از مهم ترين سئوالاتى است كه ظاهراً با كشف علت به هم ريختگى تقارن در واحد هاى سازنده پروتئين ها يعنى اسيد هاى آمينه به جواب آن نزديك تر شده ايم.
پروتئين ها
در سال ۲۰۰۰ گروهى از پژوهشگران با شبيه سازى محيط كره زمين در بدو شكل گيرى آن در حدود ۳ تا ۴ ميليارد سال پيش و تاباندن نور به آن در يك محيط ايزوله اسيد هاى آمينه را توليد كردند. اما جالب اينجا بود كه اين اسيد هاى آمينه هم به تعداد مساوى از هر دو نوع ايزومر فضايى داشتند. اين آزمايش اين حدس را كه مولكول هاى اصلى و پايه اى حيات روى زمين شكل گرفته اند را تا حدودى زير سئوال برد.يكى از مهم ترين نظرات در مورد منشاء حيات اين است كه مولكول هاى پايه براى تشكيل حيات مثل اسيد هاى آمينه توسط شهاب سنگ ها بر روى زمين فرود آمده اند. به همين دليل گروه تحقيقاتى دكتر ماير هنريش محيطى را شبيه سازى كردند كه به جاى محيط مرطوب سطح زمين در ۳ ميليارد سال پيش شبيه ديسك غبار اوليه اى بود كه منشاء اصلى سيارات و اجرام سامانه خورشيدى (منظومه شمسى) بود. چون در آن زمان پيك نور محيط (يعنى بيشترين ميزان تشعشع الكترو مغناطيسى) در طول موج ۱۸۰ نانومتر بوده، آنها محيط را تحت نور قطبيده با همين طول موج قرار دادند و نتيجه بسيار شگفت آور بود. تنها اسيد آمينه هاى چپ گرد تشكيل شدند! يعنى امواج الكترومغناطيسى با طول موج ۱۸۰ نانومتر فقط اسيد آمينه هاى چپ گرد را توليد مى كنند.در آزمايش سال ۲۰۰۰ كه پيش از اين ذكر شد، از امواج فرابنفش پاپيك نورى در طول موج ۲۱۰ نانومتر استفاده شده بود، زيرا طول موج هاى كوتاه تر توانايى نفوذ در آب را ندارند و جذب مى شوند. بنابراين به نظر مى رسد كه اسيد هاى آمينه در زمانى پيش از شكل گرفتن سطح زمين به وجود آمده اند. پروفسور ماير هنريش براى تاييد نظريه خود به دو مورد از كشف اسيد هاى آمينه روى شهاب سنگ هاى يخى كه در زمان غبار اوليه پيش ستاره اى شكل گرفته بودند، اشاره مى كند كه همگى چپ گرد هستند.وى قصد دارد براى تاييد نظريه خود از آزمايش هايى كه توسط سينكروترون انجام مى شود، كمك بگيرد اما تاييد نهايى اين نظريه كه مولكول هاى اصلى حيات از فضا بر روى كره زمين فرود آمدند، موكول به زمانى خواهد شد كه قرار است فضاپيماى بدون سرنشين آژانس فضايى اروپا يعنى «روزتا» (Rosetta) به روى سنگ آسمانى ۴VP فرود آيد و مواد آن را آناليز كند.اين ماموريت كه براى سال ۲۰۱۴ ترتيب داده شده است مى تواند براى هميشه به اين سئوال پاسخ دهد كه آيا حيات در مقياس مولكولى بر روى زمين به وجود آمده است يا در فضا شكل گرفته و توسط اجرام آسمانى به روى زمين كه محيط مناسبى براى رشد و تكثير و تكامل آن بوده است، منتقل شده است.براى اين منظور پروفسور ماير هنريش وسيله اى را براى نصب روى فضاپيماى روز تا آماده كرد كه در صورت كشف اسيد هاى آمينه روى اين سنگ آسمانى كه در زمان هاى اوليه منظومه شمسى شكل گرفته معين كند كه آيا اين اسيد هاى آمينه چپ گردند يا راست گرد.
مراجع:
۱- L.Ryder, Elementary Particles and Symetries,1996۲-A.Lehninger, Biochemistry, ۲۰۰۲۳- D.Whitford, Protein: Structure and Function, ۲۰۰۵۴ - www.newscientist.comبراى آشنايى بيشتر مى توانيد مراجعه كنيد به: www.chiralitaet.de
Copyright © 2001-2019 Parssky.com All Rights Reserved
اسپانسرها : اسپانسرها : تایم لپس timelapse اسلایدر عکاسی فیلمبرداری عکاسی صنعتی طولانی عکاسی رشد پروژه برج خنک کننده فایبر گلاس عکاسی نجومی تلسکوپ دوربین دوچشمی تجهیزات نجوم فروش عکس پارس ویو Parsview.ir عکس با کیفیت وضعیت آب و هوای ایران تهویه ایران .بانک عکس و وکتور فروش عکس . طرح و وکتور فروش دوربین دوچشمی
طراحی سایت با آسمان پارس