یک گام به پیش به سوی آشکار شدن منشاء حیات در کره‌ی زمین

از زمان نوجوانی که کتاب «حیات: طبیعت، منشا و تکامل آن*» نوشته‌ی «الکساندر اوپارین» (Alexander Oparin) را خواندم، موضوع آغاز حیات در کره‌ی زمین به صورت یک کنجکاوی و دغدغه‌ی همیشگی من‌ در آمده است. البته من هیچ‌وقت زیست‌شناس نشدم اما حیات و چیستی آن همیشه به صورت یکی از پرسش‌های زندگی من باقی ماند. در تمام این سال‌ها این علاقه، گاه و بی‌گاه خودش را در بحث‌های دوستانه‌ و یا مطالعات پراکنده‌ نشان می‌داده است. خلاصه‌ این‌که از میان دوستان و آشنایان من، تقریبا هیچ محقق علوم زیستی یا آزمایشگاهی (و بعضا پزشکی) باقی نمانده که از گزند سوال‌های بی‌پایان من در این زمینه در امان مانده باشد.

با توجه به این‌که رشته و کار من هیچ‌گاه زیست‌شناسی نبود، طبعا موضوعی که بیشتر برای من جذابیت داشت بدنه‌ی دانش زیست‌شناسی و پیچیدگی‌های سرسام‌آور سلول‌ها و چگونه‌گی حیات‌مندی امروزین آن‌ها نبود، بلکه بیش‌تر از هر چیز به منشاء و چیستی حیات علاقه داشتم. حیات چه بود و چگونه در کره‌ی زمین به وجود آمد؟

آن‌طور که از کتاب اوپارین یادم مانده، یکی از مهم‌ترین جلوه‌های حیات (گونه‌ای از آن که ما می‌شناسیم) شیوه‌ی بازتولید پروتئین‌هاست. این توصیف اگر چه تعریف کاملی از حیات نیست، اما یکی از روشن‌گرانه‌ترین شیوه‌های نگریستن به آن است. احتمالا «یک سیستم حیاتمند پایه» چیزی بیشتر از مجموعه‌ی فرایندهایی که به تولید چرخه‌‌وار و پایدار پروتئین‌ها می‌انجامند نیست.

.

.

شکل بالا** مراحل تکامل مولکولی منجر به پیدایش حیات را از دید اوپارین نشان می‌دهد. روندی که می‌بایست در فاصله‌ی زمانی بین «قدیمی‌ترین سنگ‌ها و مولکول‌های کربن‌دار» و «اولین سنگواره‌های سلولی کشف شده» اتفاق افتاده باشد (یعنی بین 3.9 تا 3.6 میلیارد سال قبل). اوپارین (و بسیاری بعد از او) تکامل مولکولی را حلقه‌ی وصل کننده‌ی دنیای بی‌جان‌ ماقبل حیات و اولین شکل‌های حیات می‌دانند. روندی که در سه مرحله‌ی پیدایش مجموعه‌‌های مولکولی (کلوئیدی-شیمیایی) دارای قابلیت خودتکرارسازی (self-replication)، به وجود آمدن آنزیم‌ها (enzymes) و پیدایش حیات ماقبل‌سلولی (precellular life) اتفاق افتاده است.

اوپارین اثر مشهورش «منشاء حیات» (The Origin of Life) را که در سال 1924 نوشت، با این جملات خاتمه می‌دهد:

What we do not know today we shall know tomorrow. A whole army of biologists is studying the structure and organization of living matter, while a no less number of physicist and chemists are daily revealing to us new properties of dead things. Like two parties of workers boring from the two opposite ends of a tunnel, they are working towards the same goals. The work has already gone a long way and very, very soon the last barriers between the living and the dead will crumble under the attack of patient work and powerful scientific thought.

یا:

آن‌چه را که امروز نمی‌دانیم، فردا خواهیم دانست. لشگر بزرگی از زیست‌شناسان در حال مطالعه‌ی ساختمان و نظام موجودات زنده هستند، در حالی که همین تعداد فیزیک‌دان و شیمی‌دان روز به روز خصوصیت‌های بیشتری از مواد بی‌جان را کشف می‌کنند. مانند دو گروه از کارگران که در حال حفر یک تونل از دو جهت مختلف باشند هر دوی این گروه‌ها به سمت هدف واحدی حرکت می‌کنند. بخش بزرگی از کار انجام شده است و خیلی خیلی زود، «تلاش پی‌گیر» و «تفکر عمیق علمی» آخرین دیوارهای موجود بین [طبیعت] زنده و بی‌جان را فرو خواهد ریخت.

این روزها با انتشار خبر تولید اولین سلول مصنوعی (synthetic cell)، به نظر می‌رسد که یکی از آخرین‌ دیوارهای میان جهان بی‌جان و جان‌دار فرو ریخته باشد. همان‌طور که اوپارین پیش‌بینی کرده بود، فضای بین «زنده» و «بی‌جان»، قلمرویی غیرمادی و غیرقابل ‌دسترسی‌ نیست. این درست برخلاف تصور «انسانِ تاریخی» است که همواره تمایل داشته است که این قلمرو را ناحیه‌ای مقدس و متعلق به عوامل اثیری بداند.

برخلاف روی‌کرد بیشتر مطبوعات تاثیر ساخت اولین سلول مصنوعی را بسیار فراتر از بهبود تولید «سوخت‌های زیستی»‌ (biofuel) یا ساخت واکسن‌های جدید می‌دانم. بیشترین تاثیر این روی‌داد روی فلسفه‌ی پیدایش یا خلق حیات بر زمین است. اگر امروز می‌توانیم حیات مصنوعی تولید کنیم، پس چرا نتوانیم تصور کنیم که در آن سوپ ماقبل‌ تاریخ (Primordial Soup) و صرف زمان بیش از چند صد میلیون سال اولین گونه‌های حیات در زمین به وجود نیامده باشند؟

.

____________________

* اپارین، آ. ای، حیات: طبیعت، منشا و تکامل آن، ترجمه هاشم بنی طرفی، سازمان کتاب‌های جیبی، تهران ۱۳۵۰

** Luisi, Pier Luigi. “About Various Definitions of Life.” Origins of Life and Evolution of Biospheres 28, no. 4 (October 1, 1998): 613-622.

مطالعه‌ی بیشتر:

.


بامدادی نجواها یک‌عکاس [silent-clicks]
با توجه به فیلتر بودن بامدادی در ایران، لطفا مطالب آن‌را از طریق اشتراک در خوراک آن یا مراجعه به وبلاگ «آینه‌ی بامدادی» پی‌گیری کنید. استفاده از مطالب و عکس‌های منتشر شده در وبلاگ‌ها و فوتوبلاگ‌های من به شرط «نقل قول دقیق»، «ذکر ماخذ» و «ارجاع لینک به اصل پست» بلا مانع است.