. حسب الموضوع فإن هذا يعتبر دليلاً على إحدى أشكال الحياة المبكرة على الأرض.]]

أصل الحياة Abiogenesis ( // ) أونشوء الحياة على الأرض هي العملية الطبيعية لنشوء الحياة من مادة غير حية مثل المركبات العضوية البسيطة]]. والبحث في أصل الحياة هوأحد فروع فهم الأحياء لكنه يندرج أيضا ضمن اهتمامات الكثير من البشر لعلاقته بموضوع شائك هوالحياة بكل ارتباطات مفهومها مع الدين ومع الفلسفة وكافة المعتقدات. وهذا ما يجعل البحث في هذه المنطقة شائكا وعرضة دوما للتشكيك بأنه موجه بعقائد الباحث وإيديولوجيته. ناهيك عن التصادم الذي يحدث أحيانا مع مفاهيم أخلاقية وقيمية عامة في المجتمع.

يهتم هذا الفهم عمليا بدراسة الشروط الضرورية لنشأة الحياة، والآليات التي يمكن بها تحول ما ليس بحي إلى حي لكن هذه الاليات لا تزال غير مؤكدة حتى الآن. ومع ذلك، توجد الكثير من النظريات الفهمية لتفسير ظهور الحياة كما نعهدها اليوم، الذي يعتقد أنه يعود تاريخها إلى حوالي 3،5 إلى 3،8 مليارات سنة.

لنظرة عامة حول نشأة الحياة على الأرض انظر: الخط الزمني للحياة.

الظروف الجيوفيزيائية المبكرة

التاريخ

منذ أيام أرسطوفي القرن الرابع قبل الميلاد، كان الاعتقاد السائد والشائع في أوروبا حتى الحياة تنشأ فجأة(نظريه التوالد الذاتي) وتلقائيا من ضمن مادة غير حية بألية دعوها : التخلق اللاحيوي abiogenesis. إلا حتى تجارب لويس باستور في القرن الثامن عشر وضعت شكوكا قوية حول هذه النظرة فقد أثبت باستور ان الوسط العقيم لا يمكن إلا حتى يبقى عقيما أي أنه لن تظهر به أي شكل من أشكال الحياة ما لم تدخله إحدى المكونات الحية. كانت نظريته تقول أيضا حتى الكائنات الحية المعقدة لا تأتي إلا من أشكال معقدة للحياة وبالتالي كانت أفكاره أساسا للتخلق الحيوي Biogenesis الذي يشكل أساس مقولة "كل الحياة تأتي من البيضة" omne vivum ex ovo.

لاحقا سيضع داروين نظريته في التطور والتي ستحدد آليات يمكن بها نشوء حياة معقدة بدءا من كائنات حية أبسط، لكن داروين يسكت تماما عن الشرارة الأولى للحياة على الأرض.

تجربة ميلر-يوري

يوري وميلر عالمان أمكنهما إجراء تجرية عام 1953 لتحضير أحماض أمينية بسيطة باستخدام المكونات التي يعتقد أنها كانت تكون القشرة الأرضية قديماوهى: (الماء، الميثان، الأمونيا، الهيدروجين)، وأقيمت هذه التجربة في جامعة شيكاغو

كما حتى الجزيئات العضوية الأخرى التي حصلوا عليها هي اللبنات الأساسية للحياة، بما فيها اليوريا، والفورمالدهيد، وسيانيد الهيدروجين، والقواعد والأحماض الأمينية. وبعض هذه المركبات الناتجة وجدت بنسبة أكبر من 2%.

الأحماض الأمينية المتكونة كانت تشبه تلك الأحماض التي تكون سلاسل بروتين البروتوبلازم إلا أنها كانت أبسط كثيرا.

الشيء الأهم أنها طبعا كانت خالية من الحياة أوالنشاط البيولوجى، ولم يعط العالمان أوغيرهما تفسيرا مقنعا لأحداث النشاط البيولوجى لأول مرة.

تعد التجربة دليلا على النشأة الأرضية للحياة.. ولكنها ـ كباقى التجارب ـ لا تشرح آلية ذلك.

ظهور الحياة

حدد جون ماينارد سميث وإيورز سزاثماري ثمانية خطوات رئيسية في الجينات لكي يحدث التطور، ثلاثة منها جعل منا نشك بأن الحياة ظهرت على الأرض :

1. قيام الحمض النووي RNA World بإنشاء عملية لتخليق البروتين الموجه للتعليمات المشابهة لتخليق البروتين الحديث protein synthesis.
2. في وقتاً ما، جميع هذه المركبات الكيميائية الحيوية تغلف (تكبسل) بواسطة غشاء (بالرغم من حتى التوقيت الدقيق للكبسلة تظل موضع نزاع بين الفهماء)
3. تنقل خاصية الحمض النووي لتخزين المعلومات إلى الحمض النووي بطريقة ما بحيثقد يكون استرجاع المعلومات أسهل.

أقترح جون ديزموند برنال ثلاثة خطوات وهي:

1. ظهور المونيمرات العضوية.
2. تتحول إلى بوليمرات عضوية.
3. تتطور من الجزيئات إلى خلايا.

في الواقع لا يوجد نموذج "موحد" لوصف أصل الحياة، إلا حتى النموذج الأكثر شيوعاً وقبولاً والتي تعتمد على الفرضيات الفهمية هي :

1. بعض الشروط المناسبة التي أتت في ما قبل الحياة، أدت إلى تكون جزيئات عضوية بسيطة والتي هي أساس الحياة.
2. تشكلت ليبيدات الفوسفات تلقائياً، والتي هي الهجريبة الأساسية للأغشية الخلوية.
3. لآليات التي تنتج فيها الحمض النووي RNA (الحمض النووي الريبوزي)، قادرة على إنتاج إنزيمات للحمض النووي RNA في ظروف خاصة جداً لاتتكرر. وكانت هذه أول شكل من أشكال الجينات، والتي تتكون بسببها فيما بعد الخلايا الأولية protocellules.(أنظر فرضية RNA العالم)
4. إن أنزيمات RNA تقوم تدريجياً بالاستعاضة عن البروتين والإنزيمات، وذلك بفضل ظهور الريبوزايمات ribozymes (وهي RNA ذوفعالية أنزيمية) وهي قادرة على تخليق البروتين.
5. يحل الحمض النووي DNA محل الحمض النووي RNA مدعمةً بالجينات وفي الوقت نفسه تكمل البروتين الرايبوزايمات، مكونةً الرايبوسوم. بظهور هذه التراكيب، بدء التنظيم الحالي للكائنات الحية.

الخطوتين 2 و3 يمكن حتى تكونا العكس، حيث حتى كلاهما يمكن حتى يحدثا بعد التناسخ الذاتي للحمض النووي RNA.

النماذج الحالية

الأصل الكيميائي للجزيئات العضوية

الإحتواء الذاتي، الاستنساخ، التكرار وعالم الرنا

الخلية الأولى (پروتوسل)

عالم الرنا

توليف وتكرار الرنا

عالم ما بعد الرنا

أصل الأيض الحيوي

عالم الحديد-الكبريت

فرضية عالم الزنك

فرضية منفس البحر العميق

التوليف الحراري

نماذج أخرى لأصل الحياة

فرضية الصلصال

نموذج گولد "للغلاف الحيوي الساخن العميق"

النطفة الفضائية

النطفة الفضائية هي فرضية تقول بأن حبوب الحياة كانت موجودة مسبقاً منذ نشوء الكون، وأنها وصلت إلى كوكب الأرض ووبدأت بالارتقاء بسبب قابليتها للحياة. فرانسيس كريك هومن أشهر مؤيدي هذه الفرضية وقد وضع نظرية البانسبيرميا الموجهة Directed panspermia التي تقول بإنه يمكن حساب احتمالية إصابة البذور لهدف معين من ${\displaystyle P(target)={\frac {A(target) {\pi (dy)^{2 ={\frac {ar(target)^{2 v^{2 {(tp)d^{4$ حيث حتى A(target) هومساحة المبتر العرضي للهدف، وdy هي قيمة عدم اليقين للمكان الذي سيصل إليه البذور، وa هوثابت (يعتمد على الوحدات الموجودة)، وr(target) هونصف قطر لمساحة الهدف، وvهوسرعة المسبار -أوالمذنب- الذي ينقل البذور، و(tp) هي قيمة دقة الاستهداف، وd هي بعدها عن الهدف.

الجزيئات العضوية خارج الأرض

عالم الدهون

متعدد الفوسفات

فرضية عالم من هـ.ع.م.ح.

فرضية الشاطئ المشع

التشتت الحراري

النشأة المتعددة

نظريات حديثة

في مارس 2015، طرح فهماء الكيمياء من مجلس الأبحاث الطبية وجامعة كمبردج نظرية جديدة بشأن نشوء الحياة على الأرض، استنادا الى كافة الاكتشافات والدراسات السابقة، مع الأخذ بالاعتبار رأي كافة الأطراف التي ابدت رأيها في هذا المجال.

وصف فهماء الكيمياء العمليات التي سبقت تشكيل وحدات "لبنات" البناء عند نشوء الحياة على الأرض، واعتبروها عمليات كيميائية بفضلها ظهرت السكريات والأحماض الأمينية وريبونوكليتويدات والگليسرين ثنائية وثلاثية الكربون. أي المكونات الأساسية لعمليات الأيض (التمثيل الغذائي). وقد تمكنوا من اعادة عملية نشوء الدهون التي تشكل اغشية الخلايا في الأحياء المعاصرة.

واعتماداً على العينات ونتائج التجارب التي أجروها، يقول فهماء الكيمياء، حتى مكونات الحياة يمكن ان تظهر من كبريتيد الهيدروجين وحمض سيان الماء "حمض البروسيك" تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. لأن هذا الحمض يتفاعل بسهولة مع كبريتيد الهيدروجين، ويتسارع هذا التفاعل بوجود اشعة الشمس، التي كانت متوفرة عند نشوء الأشكال البدائية للحياة على الأرض.

ويذكر ان الفهماء ينقسمون الى ثلاثة مجموعات. المجموعة الأولى تقول انه لنشوء الحياة على الأرض كان يجب حتى يسبقه تكون جزيئات الحمض النووي الريبوزي "RNA ". المجموعة الثانية من الفهماء فتقول، لا بد ان يسبق نشوء الحياة على الأرض تطور عمليات الأيض. أما المجموعة الثالثة فتقول، كان لا بد من ظهور اغشية الخلايا البدائية.

يشير فهماء الكيمياء الى أنهم استندوا الى هذه الفرضيات الثلاث في دراستهم، وهم في انتظار ردود عمل الفهماء الآخرين على نتائجها. فقد تصبح الأساس في نظرية جديدة عن نشوء الحياة على الأرض.

الدين وأصل الحياة

تؤمن جميع الأديان بنظرية الخلق. المسلمون يؤمنون حتى الإنسان خلق من تراب.. وأن الماء هوأصل جميع شيء حى. بحسب ما اتى في القرآن: "وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ" (إبراهيم: 30) ولذلك فإن للأحياءأصلا أرضيا (يوافق ذلك نظرية الأصل الأرضى). يعلل الإسلام سبب الحياة على وجود الروح وسبب الموت هوخروج الروح التي لا يوجد تفسير لها في الإسلام "ويسألونك عن الروح قل الروح من أمر ربى وما أوتيتم من الفهم الا قليلا " اما اصل الحياة فهوعملية الخلق الذي هومن صفات الله وحده. نطق القرآن "يَا أَيُّهَا النَّاسُ ضُرِبَ مَثَلٌ فَاسْتَمِعُوا لَهُ إِنَّ الَّذِينَ تَدْعُونَ مِنْ دُونِ اللَّهِ لَنْ يَخْلُقُوا ذُبَابًا وَلَوِ اجْتَمَعُوا لَهُ وَإِنْ يَسْلُبْهُمُ الذُّبَابُ شَيْئًا لَا يَسْتَنْقِذُوهُ مِنْهُ ضَعُفَ الطَّالِبُ وَالْمَطْلُوبُ" (الحج: 73) فنظرة الدين الإسلامي هنا واضحة بوجوب وجود خالق للكائنات الحية وتحدي للاله الأخرى التي يؤمنون بها من دونه ان تخلق.

وتتفق الشرائع السماوية الثلاثة: في ذات المعنى.. لذا فقد اعتًبر التفسير المادى المجرد في أصل الخلق داعيا إلى الإلحاد.

انظر أيضاً

المصادر

الهوامش

قراءات إضافية

وصلات خارجية

• Zlobin, A.E. (2014). "Symmetry infringement in mathematical metrics of hydrogen atom as illustration of ideas by V.I.Vernadsky concerning origin of life and biosphere" (PDF). Acta Naturae (Special Issue 1): 48.
• A.E.Zlobin, Tunguska similar impacts and origin of life (mathematical theory of origin of life, incoming of pattern recognition algorithm due to comets)
• The Origin of Life Video by John Maynard Smith^[]
• "Harvard Team Creates the World's 1st Synthesized Cells"
• Martin A. Nowak and Hisashi Ohtsuki. Prevolutionary dynamics and the origin of evolution. Proceedings of the National Academy of Sciences 2008
• "Exploring Life's Origins: a Virtual Exhibit"
• "SELF-REPLICATION: Even peptides do it" by Stuart A. Kauffman (web archive version as original page no longer accessible)
• Origins of Life website including papers, resources, by Dr. Michael Russell at the U. of Glasgow
• Possible Connections Between Interstellar Chemistry and the Origin of Life on the Earth^[]
• Scientists Find Clues That Life Began in Deep Space—NASA Astrobiology Institute^[]
• Self-organizing biochemical cycles—by Leslie Orgel
• How Life Began: New Research Suggests Simple Approach
• Primordial Soup's On: Scientists Repeat Evolution's Most Famous Experiment–an article in Scientific American. 28 March 2007^[]
• (textbook)
• An abiogenesis primer for laymen^[]
• Evolution before genes. Vera Vasas et al., Biology Direct, 2012, 7:1.
• How life began on Earth
• Early Archean Serpentine mud Volcanoes at Isua, Greenland, as a Niche for Early Life Marie-Laure Pons et al. PNAS
• The Origins of Life Smithsonian magazine
• Minerals and the Origins of Life (Robert Hazen, NASA) (video, 60m, April 2014).
• Search for Life in the Universe at YouTube (NASA) (video, 87m, 14 July 2014).