हाइड्रोथर्मल परिकल्पना: यह क्या है, पृष्ठभूमि और आलोचना - जीवविज्ञान - 2025

जलतापीय परिकल्पना उद्देश्य आदिम की स्थिति है, जिसमें जीवन के पहले रूपों ग्रह पृथ्वी पर जन्म लिया है, मुख्य सेटिंग के रूप में प्रस्ताव महासागरों की गहराई में स्थित हॉट स्प्रिंग्स समझाने के लिए।

थर्मल वॉटर स्रोतों की एक श्रृंखला 350 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचने वाले तापमान के साथ स्थित है, जहां इन स्थितियों के विशिष्ट जीवों की एक श्रृंखला निवास करती है, जैसे कि बाइवलेव्स, कीड़े, क्रस्टेशियन, पोरिफर्स और कुछ इचिनोडर्म (स्टारफिश और उनके रिश्तेदार)।

यह सबूत बताता है कि गहरे समुद्र का वातावरण संभवतः जीवन की उत्पत्ति के लिए उपयुक्त था और जीवन के शुरुआती रूप रसायन-संबंधी सूक्ष्मजीव थे।

इसके अलावा, उबलते पानी में रसायन विज्ञान बैक्टीरिया की एक श्रृंखला होती है जो सल्फर पदार्थों से अपनी ऊर्जा निकालते हैं, जो इस प्रकार के वातावरण में प्रचुर मात्रा में होते हैं।

केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया के पास पारिस्थितिक तंत्रों में उत्पादक कार्य होते हैं, जो खाद्य श्रृंखला का आधार होते हैं, जो विशिष्ट पारिस्थितिक तंत्र में पौधों की भूमिका के अनुरूप होते हैं।

हाइड्रोथर्मल परिकल्पना से संबंधित विचार 1977 की शुरुआत में सामने आए, जब शोधकर्ता कॉर्लिस ने गैलापागोस द्वीप समूह में स्थित हाइड्रोथर्मल सिस्टम में प्रत्यक्ष अवलोकन किया।

पृष्ठभूमि और वैकल्पिक सिद्धांत

कई दशकों से, शोधकर्ताओं ने दर्जनों सिद्धांतों का प्रस्ताव किया है जो जीवन की उत्पत्ति और अनुकूल वातावरण की व्याख्या करना चाहते हैं जिसमें इसे विकसित करना चाहिए था। जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई, यह सबसे पुराने और विवादास्पद वैज्ञानिक सवालों में से एक है।

कुछ लेखक चयापचय की प्राथमिक उत्पत्ति का समर्थन करते हैं, जबकि उनके विरोधी आनुवंशिक उत्पत्ति का समर्थन करते हैं।

पैन्सपर्मिया

1900 के मध्य में प्रसिद्ध वैज्ञानिक अर्नहेनियस ने पैन्सपर्मिया या ब्रह्मांड विज्ञान के सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। यह विचार एक ग्रह से स्थानिक सूक्ष्मजीवों के आगमन के लिए जीवन की उत्पत्ति को धन्यवाद देता है, जहां पहले अस्तित्व में था।

तार्किक रूप से, ब्रह्मांडीय सिद्धांत उन विचारों को प्रदान नहीं करता है जो समस्या को हल करते हैं, क्योंकि यह स्पष्ट नहीं करता है कि उक्त काल्पनिक ग्रह की उत्पत्ति कैसे हुई।

इसके अलावा, यह बहुत संभावना नहीं है कि सूक्ष्म जीवों जो उपनिवेशीय वातावरण को उपनिवेशित करते हैं वे अंतरिक्ष की स्थितियों से बच गए हैं जब तक कि वे ग्रह पृथ्वी पर नहीं पहुंचे।

अजैविक मॉडल

अजैविक मॉडल का प्रस्ताव है कि जीवन की उत्पत्ति "माइक्रोस्ट्रक्चर" के अलावा जैविक अणुओं और प्रारंभिक जीवन रूपों के बीच संक्रमणकालीन रूपों के रूप में हुई। इस सिद्धांत के मुख्य रक्षकों में ओपेरिन, सिडनी डब्ल्यू। फॉक्स और अल्फोंसो एफ। हरेरा हैं।

ओपेरिन और हैल्डेन के अनुसार, कोक्वेरेट्स एक प्लाज्मा झिल्ली द्वारा सीमांकित जीवन के पूर्ववर्ती हैं, जो उनके पर्यावरण के साथ बातचीत की अनुमति देता है। लेखकों के अनुसार, वे उन अणुओं से पहले उत्पन्न हुए हैं जो आनुवंशिक जानकारी को प्रसारित करते हैं: डीएनए या आरएनए।

उनके हिस्से के लिए, स्टेनली मिलर और हेरोल्ड उरे एक सरल प्रणाली बनाने में कामयाब रहे, जिसने "जीवन के आदिम वातावरण" की नकल की। काल्पनिक वातावरण में मौजूद घटक, वर्तमान से बहुत अलग, जीवन के लिए आवश्यक कार्बनिक अणुओं को संश्लेषित करने में सक्षम थे (जैसे अमीनो एसिड) जब गर्मी और वोल्टेज उस पर लागू होते थे।

फॉक्स बैक्टीरिया के समान एक आकार के माइक्रोसेफल्स प्राप्त करने में सक्षम था, एक गर्मी स्रोत के लिए अमीनो एसिड के अधीन।

उसी तरह, अन्य शोधकर्ताओं ने अकार्बनिक अणुओं का उपयोग कर कच्चे माल के रूप में कार्बनिक अणुओं के संश्लेषण को प्राप्त किया है, इस प्रकार यह एक अजैविक वातावरण से जीवन की उत्पत्ति की व्याख्या करता है।

आरएनए दुनिया

जीवन की उत्पत्ति की एक और स्थिति मुख्य घटना के रूप में होती है जो अणुओं की उपस्थिति को आनुवंशिक जानकारी देती है। विभिन्न लेखक आरएनए से जीवन की उत्पत्ति का बचाव करते हैं और तर्क देते हैं कि यह अणु एक ही समय में एक टेम्पलेट और एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।

सबसे बड़ा सबूत राइबोसोम का अस्तित्व है, जो आरएनए अणुओं को उत्प्रेरित करने में सक्षम है और एक ही समय में, उनके न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में जानकारी संग्रहीत करता है।

इसमें क्या शामिल होता है?

हाइड्रोथर्मल परिकल्पना इन चरम जलीय वातावरणों को कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए उपयुक्त स्थान के रूप में प्रस्तावित करती है जिसके कारण पृथ्वी पर जीवित जीवों की उत्पत्ति हुई।

इस सिद्धांत के लेखक आर्कियन जीवाश्म, आधुनिक पानी के नीचे हाइड्रोथर्मल वेंट सिस्टम और सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक टिप्पणियों पर आधारित हैं।

हाइड्रोथर्मल सिस्टम को उच्च ऊर्जा प्रवाह, अत्यधिक कम करने वाले वातावरण और प्रचुर मात्रा में खनिज मिट्टी की विशेषता है, जो उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के लिए आदर्श सतह हैं। इसके अलावा, इसमें सीएच ₄, एनएच ₃, एच ₂ और विभिन्न धातुओं की उच्च सांद्रता है ।

परिकल्पना में सीएच ₄, एनएच ₃, एच ₂ का क्रमिक रूपांतरण अमीनो एसिड में होता है, ये प्रोटीन में और फिर अधिक जटिल पॉलिमर में, एक संरचित चयापचय और जीवित जीवों तक पहुंचने तक।

Precambrian चट्टानों में जीवाश्मों की जांच करने पर पाया गया है कि लगभग 3.5 से 3.8 बिलियन साल पहले से ही जलविद्युत असेंबलियों में सेल जैसी संरचनाएँ पाई जाती हैं।

पिछली परिकल्पनाओं के विपरीत, जलतापीय परिकल्पना ऊष्मा को ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रस्तावित करती है न कि यूवी किरणों और विद्युत निर्वहन के रूप में, "प्राइमल ब्रोथ" के मॉडल के रूप में। इसके अलावा, यह मॉडल तापमान, पीएच और रासायनिक एकाग्रता के संदर्भ में पर्यावरणीय ग्रेडिएंट के अस्तित्व का प्रस्ताव करता है।

सिद्धांत की आलोचना

हालाँकि हाइड्रोथर्मल परिकल्पना के कई मान्य तर्क हैं, यह सार्वभौमिक रूप से स्वीकार नहीं किया गया है। एक गर्म पानी के झरने में जीवन की उत्पत्ति की एक आलोचना प्रीबायोटिक युग के भूवैज्ञानिक मॉडल के बारे में जानकारी की कमी और कमी है।

इसी तरह, जीवन के विकास के लिए आवश्यक अणु - जैसे न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और झिल्ली - हाइड्रोथर्मल वातावरण के उच्च तापमान के कारण तत्काल विनाश का सामना करेंगे।

हालांकि, यह भी संभावना है कि पहले जीवन के रूप थर्मोस्टेबल थे, जो थर्मोफिलिक जीवों के समान थे जो आज चरम वातावरण में रहते हैं।

दूसरी ओर, घटकों की एकाग्रता से संबंधित एक और समस्या उत्पन्न होती है। यह संभावना नहीं है कि जीवन प्रीबायोटिक महासागरों की विशालता में विकसित हो सकता है, जहां बायोमोलेक्यूल्स अत्यधिक पतला और फैलाव होगा।

एक पर्यावरण के लिए जीवन की उत्पत्ति के लिए उपयुक्त होने के लिए, इसे अणुओं के बीच बातचीत को बढ़ावा देना चाहिए, ताकि वे अधिक जटिल संस्थाओं का निर्माण करें; उन्हें पतला न करें, जैसा कि गहरे महासागर में होता है।

हाइड्रोथर्मल सिद्धांत के समर्थकों का सुझाव है कि जीवन की उत्पत्ति उन सीमांत क्षेत्रों में हो सकती है, जो क्रेटरों जैसे नवगठित अणुओं के कमजोर पड़ने को रोकते हैं।

संदर्भ

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