एबोजेनेसिस: मुख्य सिद्धांत - जीवविज्ञान - 2025

जीवोत्पत्ति, प्रक्रियाओं और चरणों में पृथ्वी पर जीवन के पहले रूपों उत्पन्न की संख्या दर्शाता है मोनोमेरिक शुरू कर ब्लॉक निष्क्रिय, समय बीतने के साथ थे सक्षम करने के लिए उनकी जटिलता में वृद्धि। इस सिद्धांत के प्रकाश में, उपयुक्त परिस्थितियों में, जीवन निर्जीव अणुओं से उत्पन्न हुआ।

यह संभावना है कि अबोजेनेसिस द्वारा सरल जीवन प्रणालियों का उत्पादन करने के बाद, जैविक विकास ने उन सभी जटिल जीवन रूपों को जन्म देने का कार्य किया जो आज मौजूद हैं।

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कुछ शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि पृथ्वी के इतिहास में अब तक कम से कम एक बार काल्पनिक प्रक्रियाओं LUCA या अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज (अंग्रेजी में संक्षिप्त, अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज से) को जन्म देने के लिए लगभग 4 बिलियन पहले हुआ होगा। वर्षों का।

यह सुझाव दिया गया है कि LUCA का डीएनए अणु पर आधारित एक आनुवंशिक कोड होना चाहिए, जिसने अपने चार ठिकानों को समूह में रखा, जिसमें 20 प्रकार के अमीनो एसिड होते हैं, जो प्रोटीन बनाते हैं। जीवन की उत्पत्ति को समझने की कोशिश करने वाले शोधकर्ता एबोजेनसिस प्रक्रियाओं का अध्ययन करते हैं जिन्होंने एलयूसीए को जन्म दिया।

इस प्रश्न के उत्तर पर व्यापक रूप से सवाल उठाया गया है और अक्सर रहस्य और अनिश्चितता की धुंध में डूबा हुआ है। इस कारण से, सैकड़ों जीवविज्ञानी ने सिद्धांतों की एक श्रृंखला का प्रस्ताव किया है जो एक प्राइमरी सूप के उद्भव से लेकर एक्सनोबायोलॉजी और खगोल विज्ञान से संबंधित स्पष्टीकरण तक हैं।

इसमें क्या शामिल होता है?

अबियोजेनेसिस का सिद्धांत एक रासायनिक प्रक्रिया पर आधारित है जिसके द्वारा जीवन के सरलतम रूप बेजान अग्रदूतों से उत्पन्न हुए हैं।

यह माना जाता है कि गर्भपात की प्रक्रिया लगातार हुई, एक भाग्यशाली घटना में अचानक उभरने के दृष्टिकोण के विपरीत। इस प्रकार, यह सिद्धांत गैर-जीवित पदार्थ और पहले जीवित प्रणालियों के बीच एक निरंतरता के अस्तित्व को मानता है।

इसी तरह, विभिन्न परिदृश्यों की एक श्रृंखला का सुझाव दिया जाता है जहां जीवन की शुरुआत अकार्बनिक अणुओं से हो सकती है। ये वातावरण आम तौर पर चरम और पृथ्वी पर वर्तमान स्थितियों से भिन्न होते हैं।

माना जाता है कि इन प्रीबायोटिक स्थितियों को अक्सर प्रयोगशाला में पुन: उत्पन्न किया जाता है ताकि जैविक अणु उत्पन्न करने की कोशिश की जा सके, जैसे कि प्रसिद्ध मिलर और यूरे प्रयोग।

जीवन की उत्पत्ति: सिद्धांत

जीवन की उत्पत्ति अरस्तू के समय से वैज्ञानिकों और दार्शनिकों के लिए सबसे विवादास्पद विषयों में से एक रही है। इस महत्वपूर्ण विचारक के अनुसार, विघटित करने वाला पदार्थ प्रकृति की सहज क्रिया की बदौलत जीवित जानवरों में परिवर्तित हो सकता है।

एरिस्टोटेलियन विचार के प्रकाश में एबोजेनेसिस को उनके प्रसिद्ध वाक्यांश ओमेन विविम पूर्व विवो में संक्षेपित किया जा सकता है, जिसका अर्थ है "जीवन से सभी जीवन आगे बढ़ता है।"

इसके बाद, मॉडल, सिद्धांतों और अटकलों की एक बड़ी संख्या ने उन स्थितियों और प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने की कोशिश की है, जो जीवन की उत्पत्ति का कारण बनीं।

सबसे उत्कृष्ट सिद्धांत, दोनों ऐतिहासिक और वैज्ञानिक दृष्टिकोण से, जिसने पहले जीवित प्रणालियों की उत्पत्ति की व्याख्या करने की मांग की है, उन्हें नीचे वर्णित किया जाएगा:

सहज पीढ़ी का सिद्धांत

17 वीं शताब्दी की शुरुआत में यह माना जाता था कि जीवन के रूप बेजान तत्वों से उभर सकते हैं। स्वतःस्फूर्त पीढ़ी के सिद्धांत को उस समय के विचारकों द्वारा व्यापक रूप से स्वीकार किया गया था क्योंकि उसे कैथोलिक चर्च का समर्थन प्राप्त था। इस प्रकार, जीवित प्राणी अपने माता-पिता और निर्जीव पदार्थ से दोनों को अंकुरित कर सकते हैं।

इस सिद्धांत का समर्थन करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले सबसे प्रसिद्ध उदाहरणों में कीड़े और अन्य कीड़े हैं जो विघटित मांस में दिखाई देते हैं, कीचड़ से दिखने वाले मेंढक और गंदे कपड़े और पसीने से निकलने वाले चूहे।

वास्तव में, ऐसे व्यंजन थे जो जीवित जानवरों के निर्माण का वादा करते थे। उदाहरण के लिए, निर्जीव पदार्थ से चूहों को बनाने के लिए, गेहूं के दानों को गंदे कपड़ों के साथ एक अंधेरे वातावरण में जोड़ना पड़ता था और लाइव कृंतक दिनों के दौरान दिखाई देते हैं।

इस मिश्रण के समर्थकों ने तर्क दिया कि कपड़ों पर मानव पसीना और गेहूं का किण्वन ऐसे एजेंट थे जिन्होंने जीवन के गठन को निर्देशित किया।

सहज पीढ़ी की प्रतिनियुक्ति

सत्रहवीं शताब्दी में, सहज पीढ़ी के सिद्धांत के कथनों में खामियों और अंतराल को देखा जाने लगा। यह 1668 तक नहीं था कि इतालवी भौतिक विज्ञानी फ्रांसेस्को रेडी ने इसे अस्वीकार करने के लिए एक उपयुक्त प्रयोगात्मक डिजाइन तैयार किया।

अपने नियंत्रित प्रयोगों में, रेडी ने बाँझ कंटेनरों में मलमल में लिपटे मांस के बारीक कटे टुकड़ों को रखा। ये जार अच्छी तरह से धुंध से ढके हुए थे, इसलिए मांस के संपर्क में कुछ भी नहीं आ सका। इसके अलावा, प्रयोग में जारों का एक और सेट था जो छाया हुआ नहीं था।

दिनों के दौरान, कीड़े केवल खुले जार में देखे गए थे, क्योंकि मक्खियां स्वतंत्र रूप से प्रवेश कर सकती हैं और अंडे दे सकती हैं। कवर किए गए जार के मामले में, अंडे को सीधे धुंध पर रखा गया था।

इसी तरह, शोधकर्ता लाज़ारो स्पल्ज़ानानी ने सहज पीढ़ी के परिसर को अस्वीकार करने के लिए कई प्रयोगों का विकास किया। ऐसा करने के लिए, उन्होंने शोरबा की एक श्रृंखला बनाई जिसे उन्होंने लंबे समय तक उबालने के अधीन किया जो कि किसी भी सूक्ष्मजीव को नष्ट कर देगा।

हालांकि, सहज पीढ़ी के समर्थकों ने दावा किया कि शोरबा की गर्मी की मात्रा अत्यधिक थी और "जीवन शक्ति" को नष्ट कर दिया।

पाश्चर का योगदान

बाद में, 1864 में, फ्रांसीसी जीवविज्ञानी और रसायनज्ञ लुइस पाश्चर ने सहज पीढ़ी के बाद के अंत को समाप्त करने के लिए निर्धारित किया।

इस उद्देश्य को पूरा करने के लिए, पाश्चर ने ग्लास कंटेनर का निर्माण किया जिसे "गूसेनेक फ्लास्क" के रूप में जाना जाता है, क्योंकि वे युक्तियों में लंबे और घुमावदार थे, इस प्रकार किसी भी सूक्ष्मजीवों के प्रवेश को रोकते थे।

इन कंटेनरों में पाश्चर ने शोरबा की एक श्रृंखला उबाल ली जो बाँझ रह गई। जब उनमें से एक की गर्दन टूट गई, तो यह दूषित हो गया और थोड़े समय में सूक्ष्मजीवों का प्रसार हुआ।

पाश्चर द्वारा उपलब्ध कराए गए सबूत अकाट्य थे, 2,500 से अधिक वर्षों तक चलने वाले सिद्धांत को उलटने के लिए।

पैन्सपर्मिया

1900 के दशक की शुरुआत में, स्वीडिश केमिस्ट Svante Arrhenius ने "द क्रिएशन ऑफ़ वर्ल्ड्स" नामक एक पुस्तक लिखी, जिसमें उन्होंने सुझाव दिया कि जीवन अंतरिक्ष से चरम स्थितियों के लिए प्रतिरोधी के माध्यम से आया है।

तार्किक रूप से, पर्स्पर्मिया का सिद्धांत बहुत विवादों से घिरा हुआ था, इसके अलावा यह वास्तव में जीवन की उत्पत्ति के लिए एक स्पष्टीकरण प्रदान नहीं करता था।

रसायन विज्ञान सिद्धांत

पाश्चर के प्रयोगों की जांच में, उनके सबूतों के अप्रत्यक्ष निष्कर्षों में से एक यह है कि सूक्ष्मजीव केवल दूसरों से विकसित होते हैं, अर्थात जीवन केवल जीवन से आ सकता है। इस घटना को "जीवजनन" कहा जाता था।

इस परिप्रेक्ष्य के बाद, रासायनिक विकास के सिद्धांत उभरेंगे, जिसका नेतृत्व रूसी अलेक्जेंडर ओपरिन और अंग्रेज जॉन डीएस हल्दाने करेंगे।

यह दृश्य, जिसे ओपेरिन भी कहा जाता है - हेल्डेन केमोसाइनेटिक सिद्धांत, का प्रस्ताव है कि एक पूर्व-पर्यावरणीय वातावरण में पृथ्वी में ऑक्सीजन और जल वाष्प, मीथेन, अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन की कमी का वातावरण था, यही कारण है कि यह बहुत ही कम था।

इस वातावरण में बिजली के निर्वहन, सौर विकिरण और रेडियोधर्मिता जैसे विभिन्न बल थे। इन बलों ने अकार्बनिक यौगिकों पर कार्य किया, बड़े अणुओं को जन्म दिया, जिससे कार्बनिक अणुओं को प्रीबायोटिक यौगिक के रूप में जाना जाता है।

मिलर और उरे प्रयोग

1950 के दशक के मध्य में, शोधकर्ताओं स्टेनली एल मिलर और हेरोल्ड सी। उरे ने एक सरल प्रणाली बनाने में कामयाबी हासिल की, जिसने ओपरिन - हल्डेन सिद्धांत के बाद पृथ्वी पर वायुमंडल की अनुमानित प्राचीन परिस्थितियों का अनुकरण किया।

स्टेनली और उरे ने पाया कि इन "आदिम" स्थितियों के तहत, सरल अकार्बनिक यौगिक जटिल कार्बनिक अणुओं को जन्म दे सकते हैं, जो जीवन के लिए आवश्यक हैं, जैसे कि अमीनो एसिड, फैटी एसिड, यूरिया, अन्य।

पॉलिमर का निर्माण

यद्यपि उपर्युक्त प्रयोग एक प्रशंसनीय तरीका सुझाते हैं जिसके द्वारा बायोमोलेक्यूलस जो कि जीवित प्रणालियों का हिस्सा है, की उत्पत्ति होती है, वे बहुलकीकरण प्रक्रिया और बढ़ी हुई जटिलता के लिए कोई स्पष्टीकरण नहीं देते हैं।

कई मॉडल हैं जो इस प्रश्न को स्पष्ट करने का प्रयास करते हैं। पहले में ठोस खनिज सतहों शामिल हैं, जहां उच्च सतह क्षेत्र और सिलिकेट्स कार्बन अणुओं के उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकते हैं।

समुद्र में गहरा, हाइड्रोथर्मल वेंट लोहे और निकल जैसे उत्प्रेरक का एक उपयुक्त स्रोत है। प्रयोगशाला प्रयोगों के अनुसार, ये धातुएं पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं में भाग लेती हैं।

अंत में, महासागर की खाइयों में गर्म पूल होते हैं, जो वाष्पीकरण प्रक्रियाओं के कारण अधिक जटिल अणुओं के गठन के पक्ष में, मोनोमर्स की एकाग्रता को बढ़ावा दे सकते हैं। "मौलिक सूप" परिकल्पना इसी धारणा पर आधारित है।

मिलर और पाश्चर के परिणामों का सामंजस्य

पिछले खंडों में चर्चा किए गए विचार के आदेश के बाद, हमारे पास है कि पाश्चर के प्रयोगों ने सत्यापित किया कि जीवन जड़ पदार्थों से उत्पन्न नहीं होता है, जबकि मिलर और उरे के साक्ष्य इंगित करते हैं कि यह करता है, लेकिन आणविक स्तर पर।

दोनों परिणामों में सामंजस्य स्थापित करने के लिए, यह ध्यान में रखना चाहिए कि पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना आज के पूर्व वातावरण से बिल्कुल अलग है।

वर्तमान वातावरण में मौजूद ऑक्सीजन, गठन में अणुओं के "विध्वंसक" के रूप में काम करेगा। यह भी विचार किया जाना चाहिए कि जैविक अणुओं के गठन को माना जाने वाले ऊर्जा स्रोत अब प्रीबायोटिक वातावरण की आवृत्ति और तीव्रता के साथ मौजूद नहीं हैं।

पृथ्वी पर मौजूद जीवन के सभी रूप संरचनात्मक ब्लॉक और बड़े बायोमोलेक्यूल्स के सेट से बने होते हैं, जिन्हें प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और लिपिड कहा जाता है। उनके साथ आप वर्तमान जीवन के आधार "बांह" कर सकते हैं: कोशिकाएं।

सेल में जीवन सदा बना रहता है, और इस सिद्धांत पर पाश्चर इस बात की पुष्टि करने के लिए आधारित है कि प्रत्येक जीवित व्यक्ति को पहले से मौजूद अन्य से आना चाहिए।

आरएनए दुनिया

अबोजेनेसिस के दौरान ऑटोकैटलिसिस की भूमिका महत्वपूर्ण है, यही कारण है कि जीवन की उत्पत्ति के बारे में सबसे प्रसिद्ध परिकल्पना में से एक आरएनए दुनिया है, जो आत्म-प्रतिकृति के लिए क्षमता के साथ एकल-श्रृंखला अणुओं से एक शुरुआत को दर्शाता है।

आरएनए की यह धारणा बताती है कि पहले बायोकाटलिस्ट प्रोटीन प्रकृति के अणु नहीं थे, बल्कि आरएनए अणु - या इसके समान एक बहुलक - उत्प्रेरित करने की क्षमता के साथ।

यह धारणा पेप्टाइड्स, एस्टर और ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के गठन को बढ़ावा देने के अलावा, प्रक्रिया का निर्देशन करने वाले एने का उपयोग करके छोटे टुकड़ों को संश्लेषित करने के लिए आरएनए की संपत्ति पर आधारित है।

इस सिद्धांत के अनुसार, पैतृक आरएनए धातु, पाइरिमिडाइन और अमीनो एसिड जैसे कुछ कोफ़ैक्टर्स से जुड़ा था। चयापचय की प्रगति और बढ़ती जटिलता के साथ, पॉलीपेप्टाइड्स को संश्लेषित करने की क्षमता उत्पन्न होती है।

विकास के दौरान, आरएनए को एक अधिक रासायनिक रूप से स्थिर अणु द्वारा प्रतिस्थापित किया गया: डीएनए।

जीवन की उत्पत्ति की वर्तमान अवधारणाएँ

वर्तमान में यह संदेह है कि जीवन की शुरुआत एक चरम परिदृश्य में हुई थी: ज्वालामुखीय क्षेत्रों के पास का समुद्री क्षेत्र जहाँ तापमान 250 ° C तक पहुँच सकता है और वायुमंडलीय दबाव 300 वायुमंडल से अधिक हो जाता है।

यह संदेह इन शत्रुतापूर्ण क्षेत्रों में पाए जाने वाले जीवन रूपों की विविधता से उत्पन्न होता है और इस सिद्धांत को "गर्म दुनिया सिद्धांत" के रूप में जाना जाता है।

इन वातावरणों को आर्चेबैक्टीरिया द्वारा उपनिवेशित किया गया है, जो जीव चरम वातावरण में बढ़ने, विकसित करने और प्रजनन करने में सक्षम होते हैं, संभवतः प्रीबायोटिक स्थितियों के समान (कम ऑक्सीजन सांद्रता और उच्च सीओ ₂ स्तर सहित)।

इन वातावरणों की थर्मल स्थिरता, वे अचानक परिवर्तन के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करते हैं और गैसों के निरंतर प्रवाह कुछ सकारात्मक विशेषताएं हैं जो जीवन की उत्पत्ति के लिए सीबेड और ज्वालामुखी vents को उपयुक्त वातावरण बनाते हैं।

बायोजेनेसिस और एबोजेनेसिस शब्द

1974 में, प्रसिद्ध शोधकर्ता कार्ल सगन ने एक लेख प्रकाशित किया था जिसमें शर्तों के जैवजनन और अभिजन के उपयोग को स्पष्ट किया गया था। सगन के अनुसार, पहले जीवित रूपों की उत्पत्ति के स्पष्टीकरण से संबंधित लेखों में दोनों शब्दों का गलत तरीके से उपयोग किया गया है।

इन त्रुटियों के बीच बायोजेनेसिस शब्द को अपने स्वयं के एनटोनियम के रूप में उपयोग कर रहे हैं। अर्थात्, जीवों का उपयोग अन्य जीवित रूपों से शुरू होने वाले जीवन की उत्पत्ति का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जबकि अबियोजेनेसिस गैर-जीवित पदार्थों से जीवन की उत्पत्ति को संदर्भित करता है।

इस अर्थ में, एक समकालीन जैव रासायनिक मार्ग को बायोजेनिक माना जाता है और एक प्रीबायोलॉजिकल चयापचय मार्ग एबोजेनिक है। इसलिए, दोनों शब्दों के उपयोग पर विशेष ध्यान देना आवश्यक है।

संदर्भ

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