( محمد الباحث )
08-12-2013, 11:13 PM
______________________
نشأة الحياة الاولى بين خرافة التطور الكيميائى وحتمية الخلق والتصميم
http://4.bp.blogspot.com/-g3ydB2GP8SY/UdHrwVyhXzI/AAAAAAAAAsA/yC4dMNt7yiE/s1600/originoflife+3.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-g3ydB2GP8SY/UdHrwVyhXzI/AAAAAAAAAsA/yC4dMNt7yiE/s680/originoflife+3.jpg)
نشأة الحياة الاولى بين خرافة التطور الكيميائى وحتمية الخلق والتصميم
origin-of-life
أَلَا لَهُ الْخَلْقُ وَالْأَمْرُ تَبَارَكَ اللَّهُ رَبُّ الْعَالَمِينَ
فى حين تنطق كل الشواهد بحقيقة الخلق وحتمية التصميم يستميت الملاحده لاثبات امكانية قدرة الطبيعه والصدفه على خلق الحياه بتفاعلات كيميائيه عشوائيه تنتج خلايا بسيطه protocell تستطيع نسخ ذواتها لتتطور وتنتج كافة اشكال الحياه المشاهده .
(الخلق والعشوائيه ) كلا الخيارين يتطلب حدثا غير عاديا أ وفعلا خارقا لحدوثه وحتى هذه اللحظات يعجزالعلماء عن تفسير ظاهرة الحياه ذاتها فضلا عن تفسير ظروف نشأتها وفشلت كل السبل والتجارب التي تحاكى ظروف التفاعل المبكر للأرض فى انتاج المعقدات الأساسية اللازمه للحياه (البروتين، DNA، RNA).
واصبح من المسلمات الآن أن احتمال تشكيل معقد واحد بسيط من خلال عمليات طبيعية يتجاوز ما هو معقول ويخرج الى نطاق المستحيل اليقينى لكن بمبادره علميه ومنطقيه بسيطه سيدرك من يمتلك اقل مفردات العقلانيه ان الخيار الوحيد المتاح بالمفهوم العلمى هو حتمية التصميم والخلق الالهى لتفسير نشوء الحياه فى مقابل افتراضات خياليه تصطدم بالمشاهدات اصطداما صارخا وتضع الامر فى نطاق التجديف .
تأملا بسيطا للخلية الحية كمفرده للحياه كافى تماما للتيقن بحتمية التصميم والغائيه ولكننا اضطررنا اضطرارا لنقاش هذه الجزئية المتعلقه بفرضيات الاصول الطبيعيه للحياه برغم كل ما بها من تسطيح وبرغم واصطدامها المباشر بالحقائق العلميه وتلاعبها بابسط مفردات العقل ولذلك فان تناول تلك الفرضيات يفضح الانحيازيه والدوغمائيه الالحاديه فى انقى صورها والتى تتجلى فى التحايل والاستماته اللامنطقيه فى محاولة اثبات عفوية الحياه باصطدام مباشر مع الحقائق العلميه فقط لاعتبار خيار الخلق خيارا كهنوتيا فى مقياسهم الفاسد ، لكنه فى الحقيقه وبنظره متجرده يعتبرالخلق هوالخيار العلمى الوحيد المتاح لتفسير ظاهرة الحياه .
و نظرا لتشعب موضوع البحث وكثره ما اثير فيه من جدل وفرضيات فقد اضطررت الى الاطاله مع محاولات الاختصار الغير مجديه لتغطية اهم جوانب التناول وتجاهل الكثير من السيناريوهات التى لا تستحق النظر لعدم اهليتها للنقاش حتى ان بعضها يفترض كيانا خياليا تماما لخليه مختلفه تماما بكامل مفرداتها ،فرجاءا لا تملوا من الاطاله لاهمية موضوع الطرح وتغطيته ونقده لاهم الادعاءات الداروينيه حول نشأة الحياه
والتأنى مطلوب فى القراءة لمتابعة تسلسل وتدرج الاحداث لانها مرتبطه ببعضها تباعا ورغم الاضطرار الى بيان البينات وتوضيح الواضحات اضطرارا لموائمة لغة الطرح العلمى الدوجماطيقيه هذا الشأن وانجرارنا فى هذا الفخ فقد سلكنا مسلك التصعيد التدريجى لتعقيد الحدث وعرض وتفنيد المتاح امامنا من فرضيات واللعب بنفس ادوات اللعبه فى كثير من الاحيان لنصل فى نهاية الامر الى حقيقة واضحة جلية بل وحتمية،
((حقيقة الخلق))
*************
منهج البحث فى اصل الحياه
يسعى المنهج العلمي فى التحقيق إلى التعرف على ظاهره قديمه من خلال محاولة إعادة إنشاءها عن طريق إعادة الظروف التي وقعت فيها سابقا. وكلما ازداد تعقيد الظاهرة زادت درجة الصعوبة فى محاولة العلماء محاكاتها بالتجربه .
و في حالة التحقيق العلمي لقضية أصل الحياة، لدينا اثنين من الصعوبات التى واجهت العلماء :
اولا : الظروف التي وقعت فيها والتى يجب محاكاتها غير معروفة، ويفترض انها مجهوله على وجه اليقين،بل غلب الاعتقاد العلمى وفقا لما تم رصده من مشاهدات انها كانت مغايره تماما لما تم التكهن به فى النماذج المقترحه من قبل انصار النشأه الطبيعيه
ثانيا : ظاهرة (الحياة) هي من التعقيد بحيث أننا لا نفهم حتى الخصائص الأساسية لها فكيف يمكن تفسيرحدوثها
وهكذا من البدايه فانه تتواجد لدينا حاله من الماورائيه المعرفيه حول أصل الحياة مختلفة تماما عن تلك التي ترتبط مع معظم التحقيقات العلمية الاخرى
ولكن التحليل العلمي الدقيق حول تلك الظاهره الغامضه يقود مباشرة الى التاكيد على ان الآليات المقترحة للنشوء العفوى للحياه لا يمكن أن تنتج الخلية الحية ولا توجد عملية طبيعية يمكن تصورها ايضا يمكنها فعل ذلك ،ولكنه فى المقابل يشيربطرائقه بوضوح لحتمية الخلق والتصميم
وهذا ما سنتناوله فى موضوعنا بالتوغل فى استعراض الابحاث المهتمه بتعريف اصل الحياه والتي يشار إليها أحيانا باسم "paleobiogeochemistry."
*******************
مختصر تسلسل عناصر الطرح الاساسيه :-
اولا - استحالة تكون حساءا بدائيا من المواد الاوليه للحياه فى ظروف طبيعيه
1- جو الارض البدائى ليس كما افترضته التجارب لانتاج احماض امينيه
2- التجارب لم تتحصل على الاحماض الامينيه المطلوبه للحياه يسارية التوجه الكفى والسكريات يمينية بل انتجت راسميات بنسب متساويه
3- ليس هناك أي ادله جيوكيميائيه على وجود حساء بدائى يمثل لبنات الحياه من أي وقت مضى على الارض
_________
ثانيا - استحالة تبلمر مكونات الحساء البدائى الاولى( مع فرض امكانية تكونه) لتكوين معقدات من البروتينات وسلاسل الاحماض النوويه
1- فشلت التجارب وحتى ذلك الحين فى انتاج بروتين بيولوجى واحد بالعمليات الطبيعيه
2- تواجهه لبنات الحساء البدائى مشكلة التحلل وعدم الاستقرار
3- مصادر الطاقه المستخدمه مدمره للمواد العضويه المتكونه
4- استحالة تكون معقدات ببتيديه من مركبات الحساء البدائى واستحالة بلمرة تلك اللبنات فى الظروف المزعومه وفى نطاق العمليات الطبيعيه
__________
ثالثا - اى احتماليه رياضيه لتكون تلك المعقدات سواء كانت بروتينات او جزيئات ذاتية التكرار معدومه وتقع فى نطاق المستحيل اليقينى وخارج الاطارالزمنى للكون المنظور
__________
رابعا - تصحيح منهجية البحث فى اصل الحياه من مسار التراكم الكيميائى الى مسار كيفية نشوء النظم المعلوماتيه والبرامج الذكيه
***********
نظره عن كثب
ماهى مفردات الحياة ؟
من المقدمات التى يجب علينا القاء الضوء عليها هى التعرف على مفردة الحياه وهى الخليه .
الخليه هي أبسط لبنه فى تكوين الكائنات الحية. والخليه كما نعرفها اليوم كيان معقد للغاية.
http://4.bp.blogspot.com/-DdPSrz-Fi2o/UdLDK-JJI0I/AAAAAAAAAsQ/lmGP4Amin5g/s400/bacteria1.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-DdPSrz-Fi2o/UdLDK-JJI0I/AAAAAAAAAsQ/lmGP4Amin5g/s515/bacteria1.jpg)فى داخل كل خلية نرى نموذجا مصغرا للكائن الحي بأكمله . وهناك خلايا وحيدة قائمه بذاتها حرة المعيشة مثل الأميبا أو البروتوزوا تتحمل كافة الوظائف التي تقوم بها تلك الكائنات
جميع الخلايا الحية تشترك في مجموعة من السمات المشتركة التي يمكن افتراضها كعامل اساسي في الحياة. وتشمل الشفرة الوراثية،وهى رموز الحمض النووي الأولية الحامله لمعلومات شكل وهيكل وتنظيم وتشغيل الكائن الحى ,, واليات معقده لنسخ وتدوين هذه المعلومات ومن ثم الات لترجمة وتحويل هذه المعلومات الى كيانات حقيقيه ممثله فى البروتين اللذى يقوم بوظيفه معينه او يدخل فى هيكل وبناء الكائن الحي يالاضافه الى غشاء الخلية كحاويه وبوابه ذكيه للخليه تضم الخليه مئات من الانزيمات والمسارات الأيضية اللازمة لتوليد المواد اللازمة للتفاعلات السابقه
لذلك فان البحث فى اصل الحياه يتطلب التوجه المباشر الى ابسط لبناتها وابسط مقوماتها وهى كائن اولى يمتلك الحد الادنى اللازم لجعله قادرا على الايض والتكاثر كنموذج البحث المباشر فى اصل الحياه
****************************
التطور الكيميائى للحياه :-
http://3.bp.blogspot.com/-lQR8dp9vHo0/UdLyXonEjLI/AAAAAAAAAt4/NdknGRGXHoE/s640/blue_flasks_248.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-lQR8dp9vHo0/UdLyXonEjLI/AAAAAAAAAt4/NdknGRGXHoE/s700/blue_flasks_248.jpg)
تناولت الكثير من الفرضيات امكانية توالد الحياه بطريقه طبيعيه من الجزيئات الغير حية فى محيطات من الحساء البدائى لمواد عضويه اوليه او فى اعماق البحار بفعل التفاعلات الفيزيوكيميائيه ووفق احتماليات التراكب العشوائى وتحت ظروف حراريه معينه مع توافر العامل الزمنى المناسب
هذه الاليات تختلف جذريا عن الاليات الداروينيه لتطور الحياه حيث يتم توظيف الطفرات والانتقاء الطبيعي لتغيير الكائنات، الأمر الذي يتطلب الاستنساخ. وحيث انه لم يكن هناك استنساخ قبل أول حياة ،فان الطفره والانتخاب لم تكن اليه لبناء التعقيد " ويجب خلق الحياة الأولى فقط باستخدام قوانين طبيعيه فيزيوكيميائيه .
ولذلك فعندما يتعلق الأمر باصل الحياة الأولى، فان الانتقاء الطبيعي لا يمكن الاحتجاج به، لأن الانتقاء الطبيعي هو الإنجاب التفاضلي.اللذى يعمل فقط فى الكائنات الحية التي يمكنها انتاج الذرية.ولا يمكن تطبيق الياته على المواد الكيميائية غير الحية.
وعليه فان تناول التطور الكيميائى للحياه الاولى يعتمد كليا الصدفة وحدها للحصول على تسلسل دقيق من التراكبات الصالحه للحياه وفق ظروف طبيعيه ،
http://1.bp.blogspot.com/--MVSXfLXVOA/UdRYymZ-y6I/AAAAAAAAAwo/YKe8hxXZ5cY/s320/Abiogenesis.png (http://1.bp.blogspot.com/--MVSXfLXVOA/UdRYymZ-y6I/AAAAAAAAAwo/YKe8hxXZ5cY/s218/Abiogenesis.png)
ولكن بالرغم من اختلاف اليات البحث فى مجال التطور الكيميائى الا انه جزء لا يتجزء من النظريه العامه للنشوء والارتقاء والتى تدعى ان كل اشكال الحياه على كوكب الارض قد نشأت من مصدر واحد تكون بطريقه ما من ماده غير حيه كما افترض داروين بان الحياه نشأت في بعض البرك الصغيرة الدافئة و تابعه كل من ألكسندر اوبارين و هالدين .
ففي عام 1920 طرح اوبارين الفكره بتوسع وافترض أن الحياة تشكلت نتيجة "تطور كيميائي"، حيث شكلت التفاعلات الطبيعية التدريجيه بين المواد الكيميائية الموجودة على الأرض في وقت مبكر الحياة في نهاية المطاف.
اثبات هذه الفكره القائله بعشوائية الخلق وفق الطرائق الطبيعيه مثلت لانصار التطور معضله حقيقيه وضعت الامر برمته فى نطاق التجديف ،
الامر اللذى سبب احراجا بالغا للفرضيه التطورية برمتها وافقدها المصداقيه تماما وفضح عجزها عن تفسير هذه الظاهره لانجاح الفكره الداروينيه مما ادى الى تنحية انصار التطور ذلك الحقل البحثى المحورى والهام لانجاح فكرتهم القائله بالتفسير التطورى العشوائى لظواهر الحياه عن نظرية التطور وصنف تحت حقل خاص سمى بالتخلق اللاحيوى Abiogenesis بالاضافه الى فرضيات اخرى
يفترض انصار النشأة الطبيعية خطوات لانتاج الحياه الاولى وفق التخلق اللاحيوىAbiogenesis يمكن اختصارها :-
الخطوه الاولى :. توليف المواد (غير الحية) وفق ظروف معينه وتكون مونومرات عضويه صغيره بدائيه مثل الأحماض الأمينية أو النيوكليوتيدات (الحساء البدائى )
الخطوه الثانيه : انضمام مونومرات ( جزيئات صغيره ) وارتباطها لتكوين جزيئات اكثر تعقيدا هى البوليمرات مع مرور الوقت
الخطوه الثالثه : انتاج جزيئات بسيطه ذاتيه التكرار والتطور التدريجى للحياه الاولى
ففى الخطوة الاولى للحياه يجب توليف الماده الخام الاولى للحياه وهى الاحماض الامينيه ومفردات الحمض النووى ولذلك فأن التساؤل البديهى هو هل يمكن ان يحدث هذه فى ظروف طبيعيه وكيف ؟
********
فرضية الحساء البدائى Primordial Soup. وفوهات الاعماق الحاره :-
http://3.bp.blogspot.com/-VEXOdDdYWvE/UdLSRhfHMXI/AAAAAAAAAso/4lz1FL5Ep4k/s640/PrimordialSoup.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-VEXOdDdYWvE/UdLSRhfHMXI/AAAAAAAAAso/4lz1FL5Ep4k/s1166/PrimordialSoup.jpg)
ادعت فرضية الحساء البدائى أن الحياة بدأت فى وقت مبكر من حياة الارض في محيطات مائيه نتيجة لمزيج من المواد الكيميائية وبعض المركبات العضويه الاوليه من الغلاف الجوي، ونوعا من الطاقة لخلق حياه بدائيه
الروسي الملحد الكسندر ايفانوفيتش اوبارين اول من روج لنشر هذه الفكره بسخاء حيث افترض ان جو الارض انذاك كان مختزل كيميائيا ثم بتعرضه لطاقه من نوع ما ينتج اشكال بسيطه من الحياه تتطور تدريجيا فى برك ومحيطات الحساء العضوى البدائى
http://4.bp.blogspot.com/-2oBWE74C2HY/UdLR_vz6EcI/AAAAAAAAAsg/xhVDi8Ju5os/s400/miller-experiment.gif (http://4.bp.blogspot.com/-2oBWE74C2HY/UdLR_vz6EcI/AAAAAAAAAsg/xhVDi8Ju5os/s300/miller-experiment.gif)
وفى عام 1953 خرج طالب الدراسات العليا بجامعة شيكاغو ستانلى ميلر بسيناريو مفترض بتجربته الشهيره التى يدعى بانها نجحت بمحاكاة ظروف الارض فى وقت مبكر وتعزيز عمليه كيميائيه لانتاج لبنات الحياه
باستخدام خليط من المكونات التي ادعى أنها كانت تمثل القشرة الأرضية قديما وهى: (الماء، الميثان، الأمونيا، الهيدروجين) وتعريضها لطاقه كهربيه ممثله فى صعقات تمثل طاقة البرق وكانت النتيجه حصول ميلر على ماده عضويه ممثله فى احماض امينيه بسيطه كخطوة اولى للحياة فضلا عن كمية من "القطران كناتج بلمره .وكانت تلك التجربه بمثابة قشة الغريق للفكر الالحادى فتم الاحتفاء بها واعتمادها كنموذج عملى لمحاكاة ظروف خلق الحياه الاولى
اشكاليات الفرضيه :-
اوبارين أول من اقترح جو "الأرض البدائية" المختزل المكون من الماء، الميثان، الأمونيا، الهيدروجين وتابعه فى ذلك ميلر بتجربته لكن افتراضه اتى من كونه مختص
بعلوم الكيمياء ولم ياتى من معطيات حقيقيه متوفره عن جو الارض البدائى وقام بتوليف المركبات الاوليه القادره على انتاج حساء عضوي و أدرك أيضا ضرورة استبعاد الأكسجين أوالمركبات المؤكسدة من الخليط
اى ان معطيات الافتراض والتجربه كانت انتقائيه بامتياز وغير ممثله للظروف الحقيقيه لجو الارض البدائى او حتى استندت الى اى معطيات متوافره وقتئذ ولذلك فأن تجربة ميلر لا تمثل ظروف الارض البدائه ومن اهم ما يواجهها من اشكاليات :-
*الاشكال الاول: هل كان هناك يوما حساءا بدائيا للحياه على الارض ؟:-
بعد مضي سنوات من تجربة ميلر التى حاكى فيها ظروف اوبارين المفترحه يبين التحليل الجيوكيميائى الدقيق أن الجو الذي ساد على الأرض لم يكن مختزلا كما افترض لتكوين الحساء البدائى للحياه وأن مثل هذه الاجواء المختزله ، إذا كانت موجوده فى أي وقت مضى، لكانت لم تدم طويلا.
1- الغلاف الجوى اللذى تمت محاكاته فى التجارب كتمثيل لنشأة الحياة يتألف في المقام الأول من غاز الميثان، والأمونيا، ومستويات عالية من الهيدروجين.ويجمع العلماء الان على رفض ذلك السيناريو
الجيوكيمائيين اليوم يعرفون أن الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر لم يحتوي على كميات ملموسة من هذه المكونات. والحقيقة أن الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر كان مختلفا جدا عما يفترض ميلر ولا احد يعرف على اى اساس استند ميلر فى تقدير تلك المكونات على انها محاكاه فعليه لجو الارض وقتها ويتفق العلماء على أن المصدر الرئيسي للغازات هو البراكين، والبراكين ينبعث منها اول اكسيد الكربون CO، وثانى اكسيد الكربون CO 2، والنيتروجين N 2 و بخار الماء، ومن المرجح لدى العلماء أن هذه الغازات كانت وفيرة جدا في الغلاف الجوي في وقت مبكرمن حياة الارض
http://www.sciencenews.org/sn_arc99/1_9_99/bob1.htm
http://www.amazon.com/Science-Odyssey-Discovery-Companion-Series/dp/0688151965 (http://www.amazon.com/Science-Odyssey-Discovery-Companion-Series/dp/0688151965)
http://www.amazon.com/Origins-Skeptics-Guide-Creation-Earth/dp/0671459392
ديفيد ديمر يعلق على ذلك الامر فى مجلة البيولوجيا الجزيئيه بقوله :-
This optimistic picture began to change in the late 1970s, when it became increasingly clear that the early atmosphere was probably volcanic in origin and composition, composed largely of carbon dioxide and nitrogen rather than the mixture of reducing gases assumed by the Miller-Urey model. Carbon dioxide does not support the rich array of synthetic pathways leading to possible monomers
http://mmbr.asm.org/content/61/2/239.abstract
2-التجارب المنتجه للاحماض الامينيه تفترض الغياب الكلى للاكسجين لانه عدو للتجربه ولكنه كان متواجد بوفره فى جو الارض البدائى
وجود الاكسجين الحر من شأنه ان يدمر اى ماده عضويه ناشئه ولذلك تجنب ميلر تلك الاشكاليه باستبعاد الاكسجين من جو التجربه لكن بخلاف ذلك فان الاكسجين تواجد وبوفره فى جو الارض البدائى
فعلى الرغم من تكون الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر الا انه يعتقد الآن أنه كان يتألف من كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، وهذا الاستنتاج لا يزال ينطوي على الكثير من التكهنات .لكن الباحثين الان يعتقدون تماما أن غاز الاكسجين كان موجودا على الأرض في وقت مبكر لأن غلافها احتوى على الكثير من بخار الماء، والإنحلال الضوئي للمياه الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي العلوي سيكون مصدرا رئيسيا للأكسجين الحر في الغلاف الجويحيث انتج الأكسجين بمعدلات مرتفعه للغاية على الأرض البدائية،لعدم وجود درع الأوزون (المصنوع من الأكسجين) لمنع ضوء الأشعة فوق البنفسجية وكشف تحليل أقرب عصور ما قبل الكمبري للصخور الرسوبية على وجود الأكسجين الحر، وبمستويات مماثلة لما هو عليه اليوم (ووكر، 1977)
http://2.bp.blogspot.com/-zWgWnrWSdxQ/UdQqHh6UovI/AAAAAAAAAvc/b-oXVLjLpGU/s320/090324131458-large.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-zWgWnrWSdxQ/UdQqHh6UovI/AAAAAAAAAvc/b-oXVLjLpGU/s400/090324131458-large.jpg)
كما نشرت مجلة العلوم عدد ديسيمر 1995 مقالا لجون كوهين يظهر ذلك بوضوح ويؤكد مخالفة جو الارض البدائى المفترض ان تحاكيه تجربة ميلر لما افترضه ميلر تماما مما يؤكد عدم صلاحيتها،
ولكن الجيولوجيا تحسم الامر تماما حيث تم العثوربواسطة الجيولوجين فى طبقات الارض القديمه على المعادن المؤكسدة (الهيماتيت) في وقت مبكر قبل 3.8 مليار سنة كدليل لا يقبل التشكيك على وجود الاكسجين بمعدلات مرتفعه جدا كما هى الان.
ثم توالت التأكيدات العلميه لكشوف تقر بوجود الأكسجين الحر فى غلاف الارض بعد وقت قريب جدا من تشكلها حيث تم اكتشاف وجود نطاقات واسعه من الكائنات الحيه المعتمده على التمثيل الضوئى لحياتها photosynthetic organisms
وفى نفس الاطار نشرت نيتشر في نوفمبر 1996 نتائج ، SJ Mojzsis من معهد سكريبس لعلم المحيطات بوجود النظائرالداله على ان الأيض الخلوي كان يجري قبل 3.8 بليون سنة .
توالت الدرسات والتأكيدات من قبل الجيوكيميائين بتداول تلك الكشوف ففى عام 2004 نشرت مجلة العلوم حول الامر لتقول ان الظروف المؤكسدة، وبالتالي التمثيل الضوئى تواجدت على كوكب الارض منذ اكثر من 3,7 مليارسنه و أن الحياة كانت موجودة تقريبا في أقرب وقت كانت الأرض قادرة على دعم ذلك،
ولكن تجربة ميلر ويوري وشبيهتها لايمكن ان تتم فى مجال مؤكسد يحتوى على الاكسجين كما اكد ميلر ذلك بنفسه وهذا يناقض ما كانت عليه طبيعة الغلاف الجوى فى تلك العهود المبكره بالاضافه لاختلاف المكونات الاخرى اللازمه لتكون الحساء البدائى فان هذه المحاكاه وشبيهيتها لا يمكن الاستدلال بها على تفسير نشوء الحياه الاولى على الارض
يدعى المدافعين عن نموذج ميلر وبدون اى دليل حقيقى بان الاكسجين لم يتواجد بنسبه تذكر فى الغلاف الجوى قبل 2،4 مليار سنه بمعطيات قديمة عفى عليها الزمن ،
ولكن اغلب علماء الجيولوجيا اليوم يؤكدن تواجده بنفس نسبة وجوده اليوم فى الغلاف الجو بل وفى اعماق البحار قبل 3.46 مليار سنه من هذا الوقت وتؤكد اسبقية البكتيريا الخضراء المزرقه المنتجه للاكسجين قبل ذلك بملايين السنين كما اسلف ذكره
نشرت العلوم عدد مارس 2009 تقول
((In fact, the researchers suggest that to have sufficient oxygen at depth, there had to be as much oxygen in the atmosphere 3.46 billion years ago as there is in today's atmosphere. To have this amount of oxygen, the Earth must have had oxygen producing organisms like cyanobacteria actively producing it, placing these organisms much earlier in Earth's history than previously thought.
و تاه عن بال المدافعين عن نموذج ميلر والقائلين بغياب الاكسجين من جو الارض المبكر حقيقه اوليه وتبعاتها وهى :-
*- إذا لم يكن هناك اكسجين فى ذلك الوقت من عمر نشوء الحياه فلن يكون هناك اوزون ، لذلك لن تكون هناك حمايه من الأشعة فوق البنفسجية التى تنفذ لتدمر المواد الكيميائية الحيوية المتكونه فى الحساء البدائى المزعوم
http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02105809 (http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02105809)
(ص 92)
https://www.sciencemag.org/content/270/5244/1925.summary
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2869525/
http://scholar.google.com/citations? (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5q (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
MEC (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
http://www.amazon.com/The-Mystery-Lifes-Origin-Reassessing/dp/0802224466 (http://www.amazon.com/The-Mystery-Lifes-Origin-Reassessing/dp/0802224466)
ص80
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X03006095
http://meetings.copernicus.org/www.cosis.net/abstracts/EGU05/11202/EGU05-J-11202-1.pdf
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090324131458.htm
3- هل هناك أي ادله جيوكيميائيه على وجود حساء بدائى من أي وقت مضى على الارض ؟
. إذا كان هناك فى أي وقت مضى حساءابمركبات عضويه اوليه من نوع ما لاحماض امينيه اوغيرها كما هو مفترض فلابد أن تحتوي الصخور الرسوبيه القديمه على علامات واضحه وطبقة كبيرة بسمك يتراواح بين (1-10 متر) من القطران تطوق الأرض لانها من نواتج التفاعل الاولى كما بينت تجارب انتاج الاحماض الامينيه ، ولكن ليس هناك أى ادله جيولوجيه كشفت عن هذه الطبقة
ولم يكتشف أي دليل جيوكيميائى انه كان هناك حساء فى عمر الارض المبكروكان لابد للصخور الرسوبيه فى تلك الفترة الزمنية أن تحتوي على "نسبة كبيرة بشكل غير اعتيادي من الكربون أو المواد الكيميائية العضوية" لكن هذا لم يحدث
ولا توجد اى احافير يمكن ان يدل تحليلها الكيميائى على خطوات ما قبل الحياه prebiotic stage وخطوت ظهور الحياه على الارض وهذا يؤهل لنتيجه واضحه ان كل ما يطرح من سيناريوهات هو مجرد فروض بدائيه غير مدعومه بل ومتناقضه مع الشواهد العلميه
.
http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00926779
ص 27
http://www.sciencemag.org/content/174/4004/53.abstract
ص 53-55
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC224325/
ص 1365-1372
http://www.nap.edu/openbook.php?isbn=0309042461
ص 66و67و126
amazon.com/Biogenesis-Theories-Origin-Noam-Lahav/dp/0195117557 (http://amazon.com/Biogenesis-Theories-Origin-Noam-Lahav/dp/0195117557)
ص 138-139
http://4.bp.blogspot.com/-69sipE1geWU/UdLvOota68I/AAAAAAAAAtI/n93bVnR49YQ/s400/primsoup.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-69sipE1geWU/UdLvOota68I/AAAAAAAAAtI/n93bVnR49YQ/s398/primsoup.jpg)
مصيرتجارب الحساء البدائى :-
ورغم تلك المشاكل المنهجيه القاتله فى اصل الاستدلال بتجارب ميلر ومثيلتها على امكانية نشأة الحياه على الارض بطرق طبيعيه عشوائيه الا انه كان هناك سببا وجيها للتمسك بها ( وهو نفس السبب اللذى يجعل العلماء يتمسكون بالتطور الداروينى لتبرير تنوع الاحياء)وهو عدم وجود بديل مقترح افضل منه (بعيدا عن الخلق الالهى كحقيقه اوليه ) وهو ما يقره جوناثان ويلز، عالم الأحياء التنموية،فى كتابه ايقونات التطور
(( نحن لا زلنا جاهلون جهلا عميقا بكيفية نشأة الحياة. ومع ذلك لازالت تجربة ميلر أوري تستخدم كأيقونه للتطور، لأنه لم يظهر شيء أفضل . وبدلا من قول الحقيقة، اعطينا انطباعا مضللا أن العلماء أثبتوا تجريبيا الخطوة الأولى في أصل الحياة))
So we remain profoundly ignorant of how life originated. Yet the Miller-Urey experiment continues to be used as an icon of evolution, because nothing better has turned up. Instead of being told the truth, we are given the misleading impression that scientists have empirically demonstrated the first step in the origin of life
http://www.amazon.com/Icons-Evolution-Science-Teach-About/dp/0895262002 (http://www.amazon.com/Icons-Evolution-Science-Teach-About/dp/0895262002)
ص 24
http://3.bp.blogspot.com/-qpr21Z4odng/UdQlTkmAXMI/AAAAAAAAAvM/UHkE8LI-VwY/s320/images+%2812%29.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-qpr21Z4odng/UdQlTkmAXMI/AAAAAAAAAvM/UHkE8LI-VwY/s273/images+%2812%29.jpg)
ولكن نتيجه للتشكيك العلمى الواضح و بعد ما يقارب القرن من اعتماد نموذج الحساء البدائى فى الدوجما البيولوجيه باعتباره ايقونه تطوريه مسلم بها تخلى جمهور العلماء عن التمسك به لتهافته وعدم صلاحيته واضطر انصار التطور والنشأة العشوائيه الى البحث عن سيناريو بديل .حتى صرح نيك لين وفريقه بجامعة لندن كلية الكيمياء الحيوية في عام 2010، بأن نظرية الحساء البدائي "لا تصمد" وأنها من الماضى
وبدلا من ذلك، فقد اقترح أن الحياة نشأت في الفتحات الحرارية المائية تحت سطح البحر
.لكن وبالاضافه الى انها فرضيه مقترحه فقط للخروج من الازمه ولا يقوم علي دعمها اى دليل فانها ايضا تواجهه مشاكل تضعها هى ايضا فى نطاق المستحيل العلمى ولا تعدو بها حد الخرافه بسبب ما سيلى ذكره من اشكاليات تواجهها جنبا الى جنب مع الفرضيه السابقه
http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=123447937
**************
*الاشكال الثانى :-- ماذا بعد تكون الحمض الامينى ؟
The undreamt-of breakthrough of molecular biology has made the problem of the origin of life a greater riddle than it was before: we have acquired new and deeper problems. — Karl R. Popper, 1974
((التقدم العلمى الغير مسبوق فى البيولوجيا جعل مشكلة أصل الحياة لغزا أكبر مما كان عليه قبل فقد اكتسبنا مشاكل جديدة وأكثر عمقا -)) ....كارل بوبر
لنتخطى ماسبق ونفترض جدلا ان التجارب نجحت فى توليف الجو الفعلى للارض فهل امكنها فعلا خلق الحياه ؟
من المفاهيم الخاطئه التى يوهم بها انصار النشأة العشوائيه عامة الناس وغير المتخصصين هوالقول بان انتاج بعض الاحماض الامينيه يجعل من خلق الحياه امرا فى قدر الامكان ويتعمد اللجوء الى تسطيح مستفز من البعض حتى ظن غير المختصين ان انتاج الخليه الحيه كمثل تصنيع قطعة جيلى فى مصنع حلوى
هل تمثل الاحماض الامينيه باى شكل من الاشكال وجه من اوجه الحياه ؟
الاحماض الامينيه هى مجرد ماده عضويه بسيطه جدا خاليه تماما من الحياه ومجرد لبنة بناء بسيطه واوليه ويمكن تشبيهها بمثال استخراج معدن الالومينوم كاحد عشرات او مئات المعادن الاساسيه المستخدمه فى بناء طائره وجعلها تطير
بالطبع لن يطير معدن الالومينوم الخام الا فى الطائره وداخل نظام مصمم و ذكى بالغ التعقيد وكذلك الاحماض الامينيه لا تمثل اى قيمه بيولوجيه الا فى الخليه مع اعتبار الفارق الشديد فى نسبه التعقيد بين الطائره والخليه .او يمكننا تمثيل الاحماض الامينيه بانها جزء من مجموعة الحروف والخليه الحيه هى كتاب مؤلف من ملايين الحروف لتشكيل ملحمة روائية بالغة الحنكه والاشكال الحقيقى يكمن فى الاستخدام الذكى لترتيب تلك الحروف وليست مجرد تراكمات وتراكبات عشوائيه ناتجه من عمليات فزيوكيميائه .
..فالخليه نظام كونى مستقل له اراده تخالف تلك القوانين ونظره قريبه فى الخليه تثير الذهول من ذلك التصميم الدقيق المحكم فهى مدينه كامله من الالات الجزيئيه المتعاضده المتكامله التى يحسدها عليها عوالم التقانات النانوية فمع اهتزازها أو التفافها أو زحفها المتواصل في أرجاء الخلية، تقطع هذه الآلات، وتلصق وتنسخ جزيئات جينية،وتقوم بنقل المغذّيات من مكان إلى آخر أو تحولها إلى طاقة،وتبني أو تصلح الأغشية الخلوية، وتنقل الرسائل الميكانيكية والكيميائية والكهربائية -
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/About/primer/genetics_cell.html
شاهد ذلك التصوير ثلاثى الابعاد لبعض مايحدث وبكل ثانيه فى خليه نانومتريه واحده من مليارات مثلها داخل جسدك وبداخل اى كائن حى مهما كانت بساطته وما تراه فى الفيديو من تحركات موجهه لهدف ،فكل جزيئ له وظيفته التى يختص بها ويقوم بها بكفاءه وتعقيد معجزhttp://www.youtube.com/watch?v=89W6uACEb7M
http://www.youtube.com/watch?v=IcevP5tkWH0
لنتخطى ذلك التعقيد المذهل فى تركيب الخليه والكافى لاقناع اى عاقل بحتمية تصميمه ونتناول اهم هذه الاشكاليات التى تلى مرحلة تكوين الحساء البدائى والمكونات الاوليه
_____________________
1- مشكلة شرليتى وحدة الاتجاه الكفى homochirality
http://1.bp.blogspot.com/-20eZb8hd0W8/UdLxC9GJHbI/AAAAAAAAAtg/hwE0G43sFk8/s640/images+%289%29.jpg (http://1.bp.blogspot.com/-20eZb8hd0W8/UdLxC9GJHbI/AAAAAAAAAtg/hwE0G43sFk8/s258/images+%289%29.jpg)
((واحده من ألغاز الخليه والتى تقف بقوه ضد نظريات العشوائيه وتظهر الغائيه والتوجيه المستقل للحياة بعيدا عن العمليات الكيميائيه الطبيعيه اللغز هو لماذا اختارت الحياة الاحماض الامينيه العسراء والسكريات اليمينيه ))
لجأ ميلر لتوليف ظروف اوليه للحياه غير واقعية لتطوير الأحماض الأمينية في تجربته ( حيث استخدم المكونات الخاطئه بالاضافه الإفراط في مدخلات الطاقة). وكانت الأدلة العلمية تتناقض مع أصل الحياة عن طريق العمليات الطبيعية ولكن بتخطى تلك العقبات وافتراض نجاحه تجاوزا فى محاكاة جو الارض وانتاج ماده عضويه اوليه للحياه وتخليقه للأحماض الأمينية فان تخليقها من مواد اوليه ليست الجزء الصعب ولكن الاشكال الحقيقى هو الحصول على نوع الاحماض الامينيه المطلوبه للحياه وطريقة تنظيمها. فهناك أكثر من 2000 نوع من الأحماض الأمينية، ولكن لا يدخل فى التركيب الحيوى للخليه إلا 20 نوع فقط . وعلاوة على ذلك، يتم تجميع الذرات التي تشكل كل الأحماض الأمينية الأساسية في شكلين. متناظرين عرفت باسم ( اليد اليسرى واليد اليمنى.) مقارنة بتناظر يد الإنسان. كل يد لديها نفس المكونات (أربعة أصابع الإبهام )، ومع ذلك فهي مختلفة.الترتيب و مثل أيدينا، تأتى الأحماض الأمينية في شكلين حيث تتألف من نفس المكونات ولكن هي صور طبق الأصل من بعضها البعض،وسميت الاحماض الامينيه العسراء والاحماض الأمينية اليمينيه
لكن المذهل هو ان جزيئات الأحماض الأمينية اللازمه للحياه كلها عسراء التوجه وكل السكريات،الموجودة في الأحماض النووية اللازمه للحياه يمينية التوجه اما تلك الاحماض الامينيه المنتجة في المختبر هي نصف عسراء ونصف يمينيه وتسمى راسيمات.racemates
http://2.bp.blogspot.com/-mFaFp_p_1QA/UdLxaSaofGI/AAAAAAAAAto/E0YHf8TRUnI/s400/images+%2810%29.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-mFaFp_p_1QA/UdLxaSaofGI/AAAAAAAAAto/E0YHf8TRUnI/s318/images+%2810%29.jpg)
هنا تكمن مشكله قاتله و هي أن السكريات العسراء والأحماض الأمينية اليمينيه تكون سامة وقاتلة وتحول دون اى محاوله للتخلق الحيوى المزعوم من تلك المخاليط الراسميه الملوثه . وعلاوة على ذلك، فقد تم تصميم جميع الانزيمات لتعمل فقط مع سكريات اليد اليمنى والأحماض الأمينية العسراء.لذلك إذا تم ارتباط حمض امينى واحد يمينى الاتجاه اثناء تجميع بروتين فان ذلك البروتين الناتج لن يكون له اى قيمه للحياه
تجاهلت وسائل الاعلام التطوريه تلك النقطه القاتله فى مزيج الحساء البدائى لميلروغيره من التجارب المشابهه التى انتجت مزيجا من الأحماض الأمينية الراسميه racemates الضارة للتخلق الكيميائى وحيث تميل الأحماض الأمينية اليساريه واليمينيه الى الارتباط معا . لا يزال العلماء لا يعرفون لماذا استخدمت البروتينات البيولوجية الأحماض الأمينية العسراء فقط.ولا يزال الامر لغزا لان الكيمياء الغير موجهه تعطى نسب متساويه من كلا النوعين ولازالوا يحاولون الخروج ذلك المأزق الاولى بتفسيرات افضل ما يقال عنها انها فرضيات غير مدعومه وتخيلات فقط لتخطى تلك العقبه التى تعاند قوانين الكيمياء الاولى وتظهر ارادة مستقله للحياة
http://www.amazon.com/General-Chemistry-Dover-Books/dp/0486656225 (http://www.amazon.com/General-Chemistry-Dover-Books/dp/0486656225)
http://www.amazon.com/Origins-Skeptics-Guide-Creation-Earth/dp/0671459392
___________________
2- ظهور البوليمرات الحيوية الغنية بالمعلومات ( مشكلة البلمره ):-http://3.bp.blogspot.com/-3WFFpMVKWr4/UdRAYzcWpLI/AAAAAAAAAwI/4VfoFmsMcwU/s640/4284_Naked_Science_Orgin_of_Life-03_05320299.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-3WFFpMVKWr4/UdRAYzcWpLI/AAAAAAAAAwI/4VfoFmsMcwU/s532/4284_Naked_Science_Orgin_of_Life-03_05320299.jpg)
فى الاونه الاخيره تم الإبلاغ عن أنواع من القواعد الوارده في الحمض النووي ،من قبل يواسا وآخرون فى ظل ظروف ممثاله لميلر ويورى وتابعت الكثير من التجارب النهج السابق ولكن لسوء الحظ للمتفائلين فان الكثره من الأحماض الأمينية التي تنتجها هذه التجارب هي إما الجلايسين أو ألانين، وهما أبسط اثنين من الأحماض الأمينية بالاضافه الى العديد من الأحماض الأمينية الغير بيولوجيه التى لا تصلح كلبنات حياه nonproteinous لانها ستتنافس فى تفاعلات مع الأحماض الأمينيه البيولوجيه proteinous وتكون عائق رئيس فى وجهه تكوين بوليمرات
ولكن مجددا وبافتراض أن هناك بعض الطرق لإنتاج احماض امينيه و جزيئات عضوية بسيطة صالحه كلبنات اوليه للحياه على الأرض في وقت مبكر قد تشكلت بالحساءالبدائي"، أو نشأت هذه الجزيئات بالقرب من بعض الفتحات الحرارية المائية.وفقا للسيناريو المزعوم اللذى تم دحضه مسبقا نجد هنا اشكاليه لا يمكن حلها وفق الظروف المفترضه وهى كيفية ربط الأحماض الأمينية أو الجزيئات العضوية الأساسية الأخرى لتشكل سلاسل طويلة (البوليمرات) مثل البروتينات أو RNA كنموذج ذاتى التكرار
اذن يجب علينا أن يثبت أولا امكانيه تخليق جزيئ حيوى معقد في ظل ظروف prebiological،
ومن ثم يجب علينا بناء الأساس المنطقي لتوليد الجزيئات الغنية من المعلومات اللازمة في precell النامية..
ما هى البلمره :-
http://4.bp.blogspot.com/-9QYk25ihK00/UdRerpvZH6I/AAAAAAAAAw4/PCnjDIiUSTY/s640/Polimerization.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-9QYk25ihK00/UdRerpvZH6I/AAAAAAAAAw4/PCnjDIiUSTY/s553/Polimerization.jpg)
البلمرة هو العملية التي من خلالها ترتبط وتشكل "مونومرات" (جزيئات عضوية بسيطة) روابط تساهمية مع بعضها البعض لإنتاج "البوليمرات" (الجزيئات العضوية المعقدة).
المونومرات المكونة للحساء البدائى يجب ان تحتوى (الأحماض الأمينية، السكريات، الدهون، الكربوهيدرات البسيطة،القواعد النيتروجينيه )، و البوليمرات هي سلاسل من تلك المونومرات كمثال (الببتيدات والدهون الفوسفاتية و RNAو DNA) .
http://3.bp.blogspot.com/-AeNNkA0tsGo/UdLzJMH1ovI/AAAAAAAAAuE/nmTWd1M8ZU0/s640/polymerization.gif (http://3.bp.blogspot.com/-AeNNkA0tsGo/UdLzJMH1ovI/AAAAAAAAAuE/nmTWd1M8ZU0/s272/polymerization.gif)
للمساعدة بمثال قياسى لنقرب المفهوم لتلك الهياكل التى نتعامل معها ولنعرف على اى خطوه تقف الاحماض الامينيه والنوويه من موقف وجود حياه سنمثل المونومرات (كالاحماض الامينيه) بالحروف والبوليمرات( كالببتيدات والدهون الفوسفاتية و RNAو DNA) بالكلمات والجمل ،وعليه يمكن بكل بساطه يدركها اى بيولوجى تمثيل الخليه بمجلد ضخم مصمم ومؤلف بفعل قريحه عبقريه ليحكى ملحمه بالغة التعقيد وليس مجرد تراكمات عشوائيه لركام من تلك الحروف او حتى الكلمات
لكن ومع استحالة ان تصنع الحروف كلمات و جملا مفيده فضلا عن ان تصنع روايه ملحميه ضخمه فلا توجد اى فرص لالتقائها وترابطها بالاساس فى حيز معين يوفر لها امكانية الترابط . وتواجه عملية تكوين تلك المعقدات مشكلات تجعل من العمليه واقع مستحيل الحدوث
استحالة البلمره فى ظروف النشأة الطبيعيه المقترحه :-
المشكلة الاولى
تفترض فرضيات الحساء البدائى والفوهات الحاره حدوث التخلق قبل الحيوى فى حيز مائى كالمحيطات . ووفقا للمبدأ الكيميائى Le Chatelier فإن وجود منتج كهذا لايمكن بحال من الاحوال ان يسير عكس التوازن لانتاج بوليمرات وجزيئات معقده لان الماء هو بالاساس مذيب ومخفف للمونومرات ليجعل فرص التقائها معدومه وعلاوة على ذلك، فإن المركبات العضوية تتحلل بسرعة إذا تعرضت لحرارة عالية من الفتحات الحرارية في أعماق البحار ،لذلك، فإن خطوة البلمرة في الأصل الكيميائي للحياة لا يمكن أبدا أن تجري في حيز هائل من المياه كالمحيطات وفرص التقاء المونمرات مستحيله
http://2.bp.blogspot.com/-swo-VyZqsk4/UdLze9kGMHI/AAAAAAAAAuM/mCpyXm4-7_k/s640/imp-033a.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-swo-VyZqsk4/UdLze9kGMHI/AAAAAAAAAuM/mCpyXm4-7_k/s559/imp-033a.jpg)
ولذلك فان تركيب البروتينات والأحماض النووية من السلائف العضويه ولبنات الحساء البدائى يمثل واحدا من أصعب التحديات لنموذج التخلق قبل الحيوى prebiological. فهناك العديد من المشاكل المختلفة التي يواجهها أي اقتراح. وهواستحالة البلمره وتكوين المعقدات في المياه
فمع افتراض بدء الحياة في المحيطات،فان الجزيئات العضوية المفترض تكونها فى الماء سوف يتم تدميرها على الفور خلال عملية التحلل.المائي، و هو إضافة جزيء الماء بين جزيئين المستعبدين (اثنين من الأحماض الأمينية في هذه الحالة)، وقد لاحظ كثير من العلماء هذه المشكلة.وعلاوة على ذلك، تميل المياه لكسر سلاسل الأحماض الأمينية وتفكيكها عن بعضها البعض إن وجدت تلك البروتينات المزعومه التى شكلت في المحيطات بترابط الاحماض الامينيه منذ 3.5 مليار سنة مضت .http://www.youtube.com/watch?v=UOUjtcCAo5s
ومن المعروف ان تشكيل البوليمرات يحاتج بالضروره الى ظروف جافه وهذا لا يتفق مع فرضيات التخلق اللاحيوى المطروحه ويعترف العلماء بتلك الاشكاليه القاتله كما اورد تقرير اللجنة المعنية بحدود الحياة العضوية في الأنظمة الكوكبية،بالاكاديميه الوطنيه للعلوم بواشنطن بذلك:
"Two amino acids do not spontaneously join in water. Rather, the opposite reaction is thermodynamically favored."
المشكلة الثانية
الاحماض الامينيه بطبيعتها قادرة على الارتباط في العديد من المواقع من قبل العديد من أنواع الروابط الكيميائية.ولكن لتشكيل سلاسل ببتيد يتطلب تقييد وصلات إلى روابط الببتيد فقط وفقط في المواقع الصحيحة.و يجب منع تشكل كل انواع الروابط الأخرى وهى ليست،مهمة سهلة. في الخلايا الحية ويتحكم فيها نظام معقد من الانزيمات البالغة التخصص موجودة لضمان عدم حدوث اى روابط غير ملائمه ، وبدون هذا النظام الانزيمى ، فإن هذه الروابط الكيميائه العشوائيه تدمر وفورا البروتينات المنتجة. فكيف تم تخطى تلك العقبه فى ظل ظروف كيميائه
المشكلة الثالثة
وثمة مشكلة أخرى هي التاثيرالحرارى الهادم لروابط الببتيد وكسرها في الماء، والتى لا تتشكل فى الطبيعه بدون المركبات ذات الطاقة العالية مثل ATP والأنزيمات، . حتى ان تكون رابطه ببتيديه واحده فقط من ارتباط حمضيين امينين فقط (dipeptides )يصعب تشكيلها تحت الظروف الطبيعية، فماذا عند بروتين متوسط يتكون من 400 الأحماض الأمينية.؟
يضع الكيميائى الاسترالى جونثان سارفيتى معادله لاختبار فرص ذلك الاحتمال وفق الظروف الكيميائيه والفيزيائيه الطبيعيه فى
الحمض الامينى 1 + الحمض الامينى 2 <------ ثنائي الببتيد + الماء
H2NCHRCOOH +H2NCHR′COOH → H2NCHRCONHCHR′COOH + H2O (1)
التغير في الطاقة الحرة (ΔG 1) حوالي 20-33 كج / مول، اعتمادا على الأحماض الأمينية. ثابت التوازن لأي رد فعل يرمز له (K) هو نسبة توازن تركيز المواد المتفاعلة .وتعطى العلاقه بين هذه الكميات عند أي درجة حرارة كلفن (T) من خلال المعادلة القياسية:
K = exp (–ΔG/RT)
حيث R هو ثابت الغاز العالمي= ثابت عدد أفوجادرو X ثابت بولتزمان k ) = 8.314 J / K.mol
المعادله الاوليه
K1 = [H2NCHRCONHCHR′COOH][H2O]/[H2NCHRCOOH][H2NCHR′COOH]
= 0.007 at 298 K
هذا يعني أنه إذا كان علينا أن نبدأ مع محلول مركز من 1 M (مول / لتر) من كل الأحماض الأمينية فان تركيز ثنائي الببتيد المتوازن الناتج سيكون . فقط 0.007 M
ولانتاج ثلاثى الببتيد فقط باثنين من الروابط ، فإن تركيز ثلاثي الببتيد المتوازن سيكون 0.007^ 2 M أو 5-^5 x10. M
ولانتاج 100رابطه ببتديه مكونه من عدد (101 من الأحماض الأمينية)، فإن التركيز المتوازن سيكون 3.2 × 10 ^ -216 مول
دكتورArthur V. Chadwick, استاذ البيولوجيا والجيولوجيا بجامعة كين بالولايات المتحده فى كتابه الشهيرAbiogenic Origin of Life: A Theory in Crisis يوضح حجم ذلك الاشكال فى تقريب اخر لفرص انتاج جزئ بروتين يحتوي على 100 رابطه ببتيديه بارتباط عدد (101من الأحماض الأمينية) فانه يحتاج لتركيز 10^ -338 المولي.
مخزى هذا الرقم للتقريب الى الاذهان يعنى اننا بحاجة إلى محيط من الحساء البدائى بحجم يساوي 10 ^229 من الأكوان المنظوره (، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000،000 ،100) وذلك لمجرد انتاج على جزيء واحد من أي بروتين مع 100 السندات الببتيد.وذلك في محيط يحتوي على محلول 1 المولي من كل الأحماض الأمينية
مع فرص تكون تركيزات منعدمه لتكون البوليمرات من الاحماض الامينيه كهذه تكمن المشكلة لأنصار التطور لكن هناك ما هو أسوأ من ذلك فنحن هنا نتكلم عن فرص تكون البلوميرات بشتى انواعها لكن التخلق الحيوى يتطلب بلوميرات محدده للغايه
وحيث أن تركيز البوليمرات منخفضة جدا، والاتجاه الطبيعى لها هو الانحلال الحرارى في الماء ،فان الازمان الطويله التى افترضها أنصار التطور ببساطة تؤدى إلى تفاقم المشكلة ليس اكثر لأن هناك المزيد من الوقت لتفاقم الاثار المدمرة للمياه
ونتيجة لذلك، فمن الناحية العملية، لا يوجد اتجاه لتشكيل هذه المركبات فى الماء ، ولكنها تميل الى الانهيار والتفكك .فالبروتينات تتفكك إلى الأحماض الأمينية المكونة لها، والحمض النووي والحمض النووي الريبي يميلان إلى التفكك ايضا الى مكوناتها الاوليه (السكر، وحمض الفوسفوريك، والبيورينات والبريميدينات ) .
سيناريوهات خياليه للجروج من الازمه :-
الثعلب يتحايل على الاشكاليه
وقفت اشكالية استحالة تكون المعقدات الحيويه اللازمه كلبنة بناء للحياه الاولى فى المحيطات المائيه عقبه لا يمكن تخطيها ولجأ انصار النشأه الطبيعيه والتطوريين الى اقتراح سيناريوهات خياليه وغير واقعيه لتخطى الازمه ونال اقتراح سيدنى فوكس تغطيه واهتمام كحل لتلك الازمه
استخدم فوكس الحرارة الشديدة كآلية القيادة في نموذجه.حيث يتم تسخين خليط خاص من الأحماض الأمينية النقيه والجافه في حوالي 175 ° C (الماء يغلي عند 100 درجة مئوية) لفترة زمنية محدودة (عادة حوالي ست ساعات). ثم يتم توقيف التسخين ، ويحرك المنتج مع الماء الساخن، وتتم إزالة المواد غير القابلة للذوبان عن طريق الترشيح.
وعندما يبرد المحلول المائي يترسب على شكل كريات سماها فوكس ال proteinoid
وبتحليل هذه المواد تبين أنها تتكون من البوليمرات، أو سلاسل من الأحماض الأمينية
http://3.bp.blogspot.com/-0pV3mbpuAqE/UdRnNBTUcjI/AAAAAAAAAxI/vpIodHxSZHc/s320/download+%281%29.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-0pV3mbpuAqE/UdRnNBTUcjI/AAAAAAAAAxI/vpIodHxSZHc/s200/download+%281%29.jpg)
ادعى فوكس أن ال proteinoid شكلت الخليه الاولى protocells وادعى أيضا أن هذه المركبات تمتلك خصائص الحفاز أو انزيم . وأخيرا،ادعى فوكس أن هذه المعقدات يمكنها تتكاثر بالانقسام إلى حد ما بنفس طريقة الخلايا الحقيقية. لكن هل حقا يمكن لهذا السيناريو تقديم اى خدمه لتجاوز الازمه ؟
اقتراح فوكس ظروفا خياليه لا يمكن توافرها لتمام نجاح ذلك السيناريو حيث لا يمكن ان تتوافر درجة التسخين المقترحه الا على حواف البراكين بشرط ان يسقط المطر بعدها بساعات قليله ولكن هذه الظروف الغير واقعيه لا يمكن ان يتم توافرها يوما على سطح الارض فضلا عن ان تنجح فى انتاج كميات كافيه من المعقدات
وفوق ذلك فشل نموذج فوكس فى تقديم اى حلول علميه وواجهته اشكاليات قاتله :-
المشكلة الاولى :
- الانقطاع الواضح فى السلسله المزعومه فبدلا من ان يستخدم المكونات الاوليه التى تحصلت عليها تجارب الحساء الاولى من احماض امينيه راسميه racemates بنسب متساويه وهى غير صالحه للحياه استخدم احماض امينيه بيولوجيه بلوريه نقيه عسراء التوجه الكفى وهذا اشكال لا يمكن تخطيه واى محاولة لاجراء التجربة مع مكثف "حساء prebiological،"كما انتجته التجارب سيكون القطران هو المنتج الوحيد.نتيجة
والتساؤل هنا :-
فى اى مكان على الأرض يمكن العثور على خليط من الأحماض الأمينية النقية؟
المكان الوحيد هو فقط في مختبر عالم في القرن العشرين!
ولكن بالظروف الطبيعيه فان مجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات الكيميائية العضوية التى يبلغ عددها بالآلاف يمكن ان تتكون على الأرض البدائية واحتمال وجود خليط من الأحماض الأمينية النقية تتراكم في أي مكان يفرض انه يمكن انتاجها هو الصفر المطلق.ولكنها ستكون ممزوجة مع السكريات، والألدهيدات، والكيتونات، والأحماض الكربوكسيلية والأمينات، البيورينات، البريميدينات، والمواد الكيميائية العضوية الأخرى. وتسخين الأحماض الأمينية في أي درجة حرارة تقريبا مع خليط من هذه المواد الكيميائية فانها ستؤدى يقينا إلى التدمير الكامل للأحماض الأمينية. وهذا العامل وحده يلغى مخطط فوكس تماما من أي نقاش عقلاني.
المشكلة الثانية :
- فى نموذج فوكس مطلوب نسبة عالية جدا من الأحماض الأمينية الأسبارتيك aspartic والجلوتاميك،glutamic والليسين lysine ولكن فى جميع تجارب انتاج الحساء البدائى المختبريه كان أعلى النسب المتتجه هي الجلايسين وألانين، وهى الأبسط في التركيب و بالتالي الأكثر استقرارا من كل الأحماض الأمينية. وكان نسبة الأسبارتيك والجلوتاميك،والليسين صغيرة ونادره ،
المشكلة الثالثة :
- تدمير الاحماض الامينيه اثناء عملية التسخين
اثنين من الأحماض الأمينية التي تحدث الأكثر شيوعا في تكوين البروتينات هى السيرين Serine والثريونين threonine. ومع ذلك فإنها تخضع لتدمير شديد خلال عملية التسخين المطلوبة في مخطط فوكس. وبالتالي فإن المنتج الناتجة يحتوي فقط على كميات ضئيلة من سيرين وثريونين على النقيض من البروتينات البيولوجيه المعروفه
المشكلة الرابعة :
- ال Proteinoids ليست البروتينات، وهي تحتوي على العديد من الروبط الغيرببتيديه بالاضافه الى ان الروابط الببتيديه بها من النوع بيتا ، في حين أن جميع الروابط الببتيد البيولوجية ألفا. اى انها مجرد قطعه من الماده العضويه الغير صالحه بيولوجيا ولا يمكنها تمثيل اى خطوه من خطوات الحياه
المشكلة الخامسة:
- لا توجد أدلة على محتوى المعلومات في الجزيئات المتكونه بالمره وهى عامل اساسى واولى لازم للحياه
المشكلة السادسة:
. proteinoid غير مستقرة ويتم تدميرها بسهولة.
المشكلة السابعة
- نموذج التكاثر الخلوى اللذى اقترحه فوكس والتجارب التى تلته لتفسير الانقسام عباره عن ظاهره فيزيائيه بسيطة ليس لها اى علاقة بانقسام الخلايا فى الكائنات الحية :-
انقسام الخلايا حتى في أبسط الكائنات يتطلب عملية وآلات معقدة بشكل لا يصدق لنسخ كل وحدة فى الخلية بدقه بالغه ونظام مذهل ولكن من ناحية أخرى نموذج انقسام الخليه تبعا لانصار النشأه الطبيعيه هو مجرد ظاهرة فيزيائية بسيطة، مثل فصل فقاعة الصابون إلى قسمين وهى ظاهره لا تمت للنسخ المتماثل الدقيق فى الحياه بصله لانها عمليه عشوائيه بحته كانقسام كريات الدهون او فقاعات الدهون بسبب التحريك او الاهتزاز الى كريات صغيره لذلك فالتدليل بهذه الطريقه السطحيه على التكاثر هو استهزاء تام بالعقول وتستطيح لا يمكن تجاوزه
انظر الفيديو يوضح لك عملية الانقسام الخلوى المعقده
http://www.youtube.com/watch?v=2WwIKdyBN_s
و لكى يستطيع انصار النشأه الطبيعيه تمرير الافكار السطحيه فانهم عادة ما يلجأون الى التحايل على الحقائق بتصويرجدار الخليه بانه مجرد حاجز لمنع محتويات الخلية من الهرب والاختلاط مع الوسط المحيط او القدره على الاستقطاب الفيزيائى العشوائى ولكن غشاء البلازما يفعل أكثر من ذلك بكثير. فالمغذيات يجب أن تمر عبرها إلى الداخل لتستطيع الخليه البقاء على قيد الحياه ، والنفايات والمنتجات يجب أن تمر إلى الخارج. وهكذا يتم اختراق الغشاء عبر قنوات انتقائية للغاية ومضخات تشكلت من جزيئات البروتين http://1.bp.blogspot.com/-UlwKQ1cYXhk/UdQalKnmYRI/AAAAAAAAAu8/SNvM3UF9Z58/s1600/glycoprotein++%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1+%D8%A7%D9%8 4%D8%AE%D9%84%D9%8A%D9%87.jpg (http://1.bp.blogspot.com/-UlwKQ1cYXhk/UdQalKnmYRI/AAAAAAAAAu8/SNvM3UF9Z58/s572/glycoprotein++%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1+%D8%A7%D9%8 4%D8%AE%D9%84%D9%8A%D9%87.jpg)
اقترح لين مارغوليس أن أول خلية اوليه وجب عليها استيعاب عضيات من خلال عملية التكافل.
وهى الأحماض النووية التي تحمل المعلومات حول بنية ووظائف الكائن الحي.,, والريبوسوم حيث تصنع البروتينات باستخدام آلية معقدة من الأحماض النووية وأكثر من مائة من البروتينات المختلفة، ولكل منها مهمة معينة. ويجب ان تحتوي الخلية أيضا على الميتوكوندريا حيث يتم إنتاج الطاقة.هذه المكونات قائمه بتكافليه وظيفيه يستحيل اختزالها ولكن اين يمكن لهذه المكونات ان تتواجد بشكل مستقل؟
ولذلك فان الخليه البدائيه precell يجب ان تتوافر فيها مثل هذه الاغشيه الانتقائيه لكن بتلك النماذج البدائيه المقترحه الشبيه بفقاعات الصابون فإن نموذج protenoid" ابعد ما ان يكون صالحا للحياه لانه يفتقر إلى القدرة على "التمييز" بين المغذيات والفضلات
فقدرة الخليه للتمييز في التبادلات الكيميائية مع البيئة هو امر حتمى للحياه وفقا لاحد مراجع علم الاحياء الرئيسيهCampbell
One of the earliest episodes in the evolution of life may have been the formation of a membrane that could enclose a solution of different composition from the surrounding solution, while still permitting the selective uptake of nutrients and elimination of waste products. This ability of the cell to discriminate in its chemical exchanges with the environment is fundamental to life, and it is the plasma membrane that makes this selectivity possible
وبالاضافه الى ذلك فان الغشاء الخلوى في أبسط الحالات مكون من الدهون الثلاثية التى ترتبط مع البروتينات المتخصصة التي تعمل استقراره وتحافظ على سلامته الهيكلية.فانه من المؤكد أن الحاوية للخلايا الاوليه كانت حاضره فى مراحل التكوين الاولى
.ولكن الأحماض الدهنية، كمكون اساسى لجميع أغشية الخلايا من المستحيل انتاجها تحت ظروف النشأه الطبيعيه فى نماذج الينابيع الحرارية الأرضية والبيئات القاسية بسبب الحموضة، الأملاح الذائبة، ودرجات حرارة عالية، وايونات الكالسيوم
والحديد، والمغنيسيوم.
،وحتى لو تم إنتاج هذه الجزيئات، فان الكاتيونات ثنائية التكافؤ مثل المغنيسيوم والكالسيوم سوف تتحد مع الأحماض الدهنية، وترسبها إلى قاع البحر لإدراجها في رواسب عصر ما قبل الكمبري. وبالتالي حتى لو كانت قد شكلت في البداية، فإنها تكون غير متوفرة لتشكيل غشاء.
ولكن المشكلة تذهب أبعد من ذلك،
لأن الغشاء الخلوى الفسفورى غير منفذ لمعظم الجزيئات التى تحتاجها الخلية في النمو. والأغشية في الخلايا الحديثة تتحايل على هذه المشكلة من خلال وجود عناصر متكاملة من البروتينات متطورة جدا ذات الطبيعه الانتقائيه وبطبيعة الحال لا يمكن تصور أن هذه البروتينات كانت متاحة للprotocell الأولى . وبالتالي فان وجود الغشاء المحيط سيعيق تطويرال protocell من دون وجود هذه البروتينات ولكن دون غشاء لا يمكن أن يكون هناك أي خلية.
تعقيد اخر لا يمكن اختزاله فكيف يتم تخطى هذه الاشكاليه ؟
الفيديو تصوير ثلاثى الابعاد يوضح تعقيد الغشاء الخلوى يمكن تفعيل الترجمه العربيه وتحويل اللغه من الاعدادات
http://www.youtube.com/watch?v=moPJkCbKjBs
http://www.amazon.com/Encyclopedia-Science-Technology-James-Trefil/dp/0415937248
(ص 411–412)
http://www.amazon.com/The-Origin-Life-Evolutionary-Biochemistry/dp/0306308118
(ص 69)
http://www.amazon.com/Big-Question-Probing-Promise-Science/dp/0805070923
(ص 167)
http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=11919
ص 60
http://creation.com/origin-of-life-the-polymerization-problem
http://ebookbrowse.com/abiogenic-origin-of-life-a-theory-in-crisis-pdf-d177949780
http://www.pearsonhighered.com/campbell9einfo/assets/pdf/Campbell9e_Ch07.pdf
http://currents.ucsc.edu/05-06/04-03/deamer.asp
_______________
3- مصادر الطاقه المستخدمه مدمره للمواد العضويه المتكونه
جميع مصادر الطاقة التي تنتج المواد الكيميائية الحيوية تدمرها فور تكونها و تجارب مثل ميلر استخدمت الفخاخ المصممة استراتيجيا لعزل المواد الكيميائية الحيوية بمجرد تشكلها حتى لا تدمر بفعل الشرر / الأشعة فوق البنفسجية .
فمن المعروف ان الأشعة فوق البنفسجية شديدة السمية للحياه ، وغالبا ما تستخدم لتدمير الحياة (وبالتالي تستخدم أضواء الأشعة فوق البنفسجية في المستشفيات لقتل الكائنات الحية الدقيقة). شدة الموجات الطويلة المدمرة يفوق عدد تلك الموجات القصيرة البناءة، وكفاءة الكم فى الدمار أعلى بكثير من كفاءة الكم البناءه حيث تتضاعف عدد اوامر التدميرللاحماض الأمينية بنسبة 4-5 اضعاف لكل مثل من نسبة البناء وهذا يعنى بالضروره فشل تام وموت محقق و في تجارب ميلر قال انه استخدم طول موجي معين من الاشعه الفوق بنفسجيه وفرز الاحماض الامينيه بعيدا موجات أخرى لأنها تدمر الأحماض الأمينية بالاضافه الا ان الأحماض الأمينية حساسة جدا وتكسر بسهولة حتى تحت ضوء الشمس الطبيعي
لذلك صممت تجربة ميلر أوري وما تلاها من تجارب بوضع الفخاخ المصممة استراتيجيا لإزالة المنتجات من الإشعاع قبل ان يتم تدميرها. لكن على الأرض البدائية، ستدمر أي احماض امينية تكونت فورتشكلها وحتى فى المحيط لا تتوافر حماية لها ، وذلك لأن الأشعة فوق البنفسجية تخترق عدة أمتار من المياه السائلة
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5348640 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5348640)
ص 56-72
________________________
4- التحلل وعدم الاستقرار
لو افترضنا قدرة تلك التجارب التي أجريت في ظل ظروف من المفترض انها تشبه تلك الموجودة على الأرض البدائية في إنتاج بعض المكونات الكيميائية اللازمه للبروتينات، والحمض النووي dna، والحمض النووى الريبوزى rna فان تلك اللبنات لن تستطيع بناء اى معقد او سلسله فى الواقع لان الاتجاه فى الظروف الطبيعيه هو لتحطيم تلك "اللبنات"، وليس العكس. كما بينا سابقا فى اشكالية البلمره
بالاضافه أيضا، الى ان تلك اللبنات من المرجح أن تتفاعل في الطريق الخاطئ مع "اللبنات" الأخرى، على سبيل المثال، السكريات ومركبات الكربونيل (> C = O) تتفاعل مع الأحماض الأمينية المميته والمركبات الأمينية (NH-2) ، لتشكيل إيمينات (> C = N)،
علاوة على ذلك، فان الكثير من لبنات البناء غير مستقرة جدا. وخير مثال هو الريبوز، العنصر الضرورى لبناء لRNA، وبالتالي لفرضية RNA ذاتى التكرار
فقد وجد ستانلي ميلر أن عمر النصف (T ½) للريبوز هو فقط 44 سنة في درجة الحموضة 7.0 (نطاق محايد) و صفر درجة مئوية. ولكن الاسوأ انها كانت فى ا درجات الحرارة 100 مئويه وفى نفس درجة الحموضه فقط 73 دقيقة وهذه عقبة رئيسية لفرضيات الفوهات الحارة .
عدم استقرار لبنات الحمض النووى عائق قاتل لفرضية الفرص الزمنيه الطويله اللازمه لتكون ذلك الحساء البدائى للحياه على سبيل المثال، عند 100 ؛ C (درجة غليان الماء)،عمر النصف لكل من الأدينين وجوانين هي سنة،واليوراسيل هو 12 عاما، والسيتوزين هو 19يوم وحتى ولو حتى ففى ظروف حراريه منخفضه فان الريبوز، وهو السكر الذي يساعد في بناء الحمض النووي، لديه نصف حياة قصيرة 44 سنة والسيتوزين بعمر نصف حوالى 17،000 سنة. وفي كلتا الحالتين فان معدل التدهور مرتفع جدا ليسمح بتجميع ما يكفي من المواد العضوية لتشكيل حساء ما قبل الحياه بالاضافه الى ان نموذج النطاق البارد ضد فرضيات التخلق التى تعتمد وجود النطاقات الحراريه العاليه كمصدر للطاقه وهذا ما ذكره العلماء وميلرنفسه فى ورقه اخرى
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7667262
http://www.pnas.org/content/95/14/7933.abstract
نشأة الحياة الاولى بين خرافة التطور الكيميائى وحتمية الخلق والتصميم
http://4.bp.blogspot.com/-g3ydB2GP8SY/UdHrwVyhXzI/AAAAAAAAAsA/yC4dMNt7yiE/s1600/originoflife+3.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-g3ydB2GP8SY/UdHrwVyhXzI/AAAAAAAAAsA/yC4dMNt7yiE/s680/originoflife+3.jpg)
نشأة الحياة الاولى بين خرافة التطور الكيميائى وحتمية الخلق والتصميم
origin-of-life
أَلَا لَهُ الْخَلْقُ وَالْأَمْرُ تَبَارَكَ اللَّهُ رَبُّ الْعَالَمِينَ
فى حين تنطق كل الشواهد بحقيقة الخلق وحتمية التصميم يستميت الملاحده لاثبات امكانية قدرة الطبيعه والصدفه على خلق الحياه بتفاعلات كيميائيه عشوائيه تنتج خلايا بسيطه protocell تستطيع نسخ ذواتها لتتطور وتنتج كافة اشكال الحياه المشاهده .
(الخلق والعشوائيه ) كلا الخيارين يتطلب حدثا غير عاديا أ وفعلا خارقا لحدوثه وحتى هذه اللحظات يعجزالعلماء عن تفسير ظاهرة الحياه ذاتها فضلا عن تفسير ظروف نشأتها وفشلت كل السبل والتجارب التي تحاكى ظروف التفاعل المبكر للأرض فى انتاج المعقدات الأساسية اللازمه للحياه (البروتين، DNA، RNA).
واصبح من المسلمات الآن أن احتمال تشكيل معقد واحد بسيط من خلال عمليات طبيعية يتجاوز ما هو معقول ويخرج الى نطاق المستحيل اليقينى لكن بمبادره علميه ومنطقيه بسيطه سيدرك من يمتلك اقل مفردات العقلانيه ان الخيار الوحيد المتاح بالمفهوم العلمى هو حتمية التصميم والخلق الالهى لتفسير نشوء الحياه فى مقابل افتراضات خياليه تصطدم بالمشاهدات اصطداما صارخا وتضع الامر فى نطاق التجديف .
تأملا بسيطا للخلية الحية كمفرده للحياه كافى تماما للتيقن بحتمية التصميم والغائيه ولكننا اضطررنا اضطرارا لنقاش هذه الجزئية المتعلقه بفرضيات الاصول الطبيعيه للحياه برغم كل ما بها من تسطيح وبرغم واصطدامها المباشر بالحقائق العلميه وتلاعبها بابسط مفردات العقل ولذلك فان تناول تلك الفرضيات يفضح الانحيازيه والدوغمائيه الالحاديه فى انقى صورها والتى تتجلى فى التحايل والاستماته اللامنطقيه فى محاولة اثبات عفوية الحياه باصطدام مباشر مع الحقائق العلميه فقط لاعتبار خيار الخلق خيارا كهنوتيا فى مقياسهم الفاسد ، لكنه فى الحقيقه وبنظره متجرده يعتبرالخلق هوالخيار العلمى الوحيد المتاح لتفسير ظاهرة الحياه .
و نظرا لتشعب موضوع البحث وكثره ما اثير فيه من جدل وفرضيات فقد اضطررت الى الاطاله مع محاولات الاختصار الغير مجديه لتغطية اهم جوانب التناول وتجاهل الكثير من السيناريوهات التى لا تستحق النظر لعدم اهليتها للنقاش حتى ان بعضها يفترض كيانا خياليا تماما لخليه مختلفه تماما بكامل مفرداتها ،فرجاءا لا تملوا من الاطاله لاهمية موضوع الطرح وتغطيته ونقده لاهم الادعاءات الداروينيه حول نشأة الحياه
والتأنى مطلوب فى القراءة لمتابعة تسلسل وتدرج الاحداث لانها مرتبطه ببعضها تباعا ورغم الاضطرار الى بيان البينات وتوضيح الواضحات اضطرارا لموائمة لغة الطرح العلمى الدوجماطيقيه هذا الشأن وانجرارنا فى هذا الفخ فقد سلكنا مسلك التصعيد التدريجى لتعقيد الحدث وعرض وتفنيد المتاح امامنا من فرضيات واللعب بنفس ادوات اللعبه فى كثير من الاحيان لنصل فى نهاية الامر الى حقيقة واضحة جلية بل وحتمية،
((حقيقة الخلق))
*************
منهج البحث فى اصل الحياه
يسعى المنهج العلمي فى التحقيق إلى التعرف على ظاهره قديمه من خلال محاولة إعادة إنشاءها عن طريق إعادة الظروف التي وقعت فيها سابقا. وكلما ازداد تعقيد الظاهرة زادت درجة الصعوبة فى محاولة العلماء محاكاتها بالتجربه .
و في حالة التحقيق العلمي لقضية أصل الحياة، لدينا اثنين من الصعوبات التى واجهت العلماء :
اولا : الظروف التي وقعت فيها والتى يجب محاكاتها غير معروفة، ويفترض انها مجهوله على وجه اليقين،بل غلب الاعتقاد العلمى وفقا لما تم رصده من مشاهدات انها كانت مغايره تماما لما تم التكهن به فى النماذج المقترحه من قبل انصار النشأه الطبيعيه
ثانيا : ظاهرة (الحياة) هي من التعقيد بحيث أننا لا نفهم حتى الخصائص الأساسية لها فكيف يمكن تفسيرحدوثها
وهكذا من البدايه فانه تتواجد لدينا حاله من الماورائيه المعرفيه حول أصل الحياة مختلفة تماما عن تلك التي ترتبط مع معظم التحقيقات العلمية الاخرى
ولكن التحليل العلمي الدقيق حول تلك الظاهره الغامضه يقود مباشرة الى التاكيد على ان الآليات المقترحة للنشوء العفوى للحياه لا يمكن أن تنتج الخلية الحية ولا توجد عملية طبيعية يمكن تصورها ايضا يمكنها فعل ذلك ،ولكنه فى المقابل يشيربطرائقه بوضوح لحتمية الخلق والتصميم
وهذا ما سنتناوله فى موضوعنا بالتوغل فى استعراض الابحاث المهتمه بتعريف اصل الحياه والتي يشار إليها أحيانا باسم "paleobiogeochemistry."
*******************
مختصر تسلسل عناصر الطرح الاساسيه :-
اولا - استحالة تكون حساءا بدائيا من المواد الاوليه للحياه فى ظروف طبيعيه
1- جو الارض البدائى ليس كما افترضته التجارب لانتاج احماض امينيه
2- التجارب لم تتحصل على الاحماض الامينيه المطلوبه للحياه يسارية التوجه الكفى والسكريات يمينية بل انتجت راسميات بنسب متساويه
3- ليس هناك أي ادله جيوكيميائيه على وجود حساء بدائى يمثل لبنات الحياه من أي وقت مضى على الارض
_________
ثانيا - استحالة تبلمر مكونات الحساء البدائى الاولى( مع فرض امكانية تكونه) لتكوين معقدات من البروتينات وسلاسل الاحماض النوويه
1- فشلت التجارب وحتى ذلك الحين فى انتاج بروتين بيولوجى واحد بالعمليات الطبيعيه
2- تواجهه لبنات الحساء البدائى مشكلة التحلل وعدم الاستقرار
3- مصادر الطاقه المستخدمه مدمره للمواد العضويه المتكونه
4- استحالة تكون معقدات ببتيديه من مركبات الحساء البدائى واستحالة بلمرة تلك اللبنات فى الظروف المزعومه وفى نطاق العمليات الطبيعيه
__________
ثالثا - اى احتماليه رياضيه لتكون تلك المعقدات سواء كانت بروتينات او جزيئات ذاتية التكرار معدومه وتقع فى نطاق المستحيل اليقينى وخارج الاطارالزمنى للكون المنظور
__________
رابعا - تصحيح منهجية البحث فى اصل الحياه من مسار التراكم الكيميائى الى مسار كيفية نشوء النظم المعلوماتيه والبرامج الذكيه
***********
نظره عن كثب
ماهى مفردات الحياة ؟
من المقدمات التى يجب علينا القاء الضوء عليها هى التعرف على مفردة الحياه وهى الخليه .
الخليه هي أبسط لبنه فى تكوين الكائنات الحية. والخليه كما نعرفها اليوم كيان معقد للغاية.
http://4.bp.blogspot.com/-DdPSrz-Fi2o/UdLDK-JJI0I/AAAAAAAAAsQ/lmGP4Amin5g/s400/bacteria1.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-DdPSrz-Fi2o/UdLDK-JJI0I/AAAAAAAAAsQ/lmGP4Amin5g/s515/bacteria1.jpg)فى داخل كل خلية نرى نموذجا مصغرا للكائن الحي بأكمله . وهناك خلايا وحيدة قائمه بذاتها حرة المعيشة مثل الأميبا أو البروتوزوا تتحمل كافة الوظائف التي تقوم بها تلك الكائنات
جميع الخلايا الحية تشترك في مجموعة من السمات المشتركة التي يمكن افتراضها كعامل اساسي في الحياة. وتشمل الشفرة الوراثية،وهى رموز الحمض النووي الأولية الحامله لمعلومات شكل وهيكل وتنظيم وتشغيل الكائن الحى ,, واليات معقده لنسخ وتدوين هذه المعلومات ومن ثم الات لترجمة وتحويل هذه المعلومات الى كيانات حقيقيه ممثله فى البروتين اللذى يقوم بوظيفه معينه او يدخل فى هيكل وبناء الكائن الحي يالاضافه الى غشاء الخلية كحاويه وبوابه ذكيه للخليه تضم الخليه مئات من الانزيمات والمسارات الأيضية اللازمة لتوليد المواد اللازمة للتفاعلات السابقه
لذلك فان البحث فى اصل الحياه يتطلب التوجه المباشر الى ابسط لبناتها وابسط مقوماتها وهى كائن اولى يمتلك الحد الادنى اللازم لجعله قادرا على الايض والتكاثر كنموذج البحث المباشر فى اصل الحياه
****************************
التطور الكيميائى للحياه :-
http://3.bp.blogspot.com/-lQR8dp9vHo0/UdLyXonEjLI/AAAAAAAAAt4/NdknGRGXHoE/s640/blue_flasks_248.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-lQR8dp9vHo0/UdLyXonEjLI/AAAAAAAAAt4/NdknGRGXHoE/s700/blue_flasks_248.jpg)
تناولت الكثير من الفرضيات امكانية توالد الحياه بطريقه طبيعيه من الجزيئات الغير حية فى محيطات من الحساء البدائى لمواد عضويه اوليه او فى اعماق البحار بفعل التفاعلات الفيزيوكيميائيه ووفق احتماليات التراكب العشوائى وتحت ظروف حراريه معينه مع توافر العامل الزمنى المناسب
هذه الاليات تختلف جذريا عن الاليات الداروينيه لتطور الحياه حيث يتم توظيف الطفرات والانتقاء الطبيعي لتغيير الكائنات، الأمر الذي يتطلب الاستنساخ. وحيث انه لم يكن هناك استنساخ قبل أول حياة ،فان الطفره والانتخاب لم تكن اليه لبناء التعقيد " ويجب خلق الحياة الأولى فقط باستخدام قوانين طبيعيه فيزيوكيميائيه .
ولذلك فعندما يتعلق الأمر باصل الحياة الأولى، فان الانتقاء الطبيعي لا يمكن الاحتجاج به، لأن الانتقاء الطبيعي هو الإنجاب التفاضلي.اللذى يعمل فقط فى الكائنات الحية التي يمكنها انتاج الذرية.ولا يمكن تطبيق الياته على المواد الكيميائية غير الحية.
وعليه فان تناول التطور الكيميائى للحياه الاولى يعتمد كليا الصدفة وحدها للحصول على تسلسل دقيق من التراكبات الصالحه للحياه وفق ظروف طبيعيه ،
http://1.bp.blogspot.com/--MVSXfLXVOA/UdRYymZ-y6I/AAAAAAAAAwo/YKe8hxXZ5cY/s320/Abiogenesis.png (http://1.bp.blogspot.com/--MVSXfLXVOA/UdRYymZ-y6I/AAAAAAAAAwo/YKe8hxXZ5cY/s218/Abiogenesis.png)
ولكن بالرغم من اختلاف اليات البحث فى مجال التطور الكيميائى الا انه جزء لا يتجزء من النظريه العامه للنشوء والارتقاء والتى تدعى ان كل اشكال الحياه على كوكب الارض قد نشأت من مصدر واحد تكون بطريقه ما من ماده غير حيه كما افترض داروين بان الحياه نشأت في بعض البرك الصغيرة الدافئة و تابعه كل من ألكسندر اوبارين و هالدين .
ففي عام 1920 طرح اوبارين الفكره بتوسع وافترض أن الحياة تشكلت نتيجة "تطور كيميائي"، حيث شكلت التفاعلات الطبيعية التدريجيه بين المواد الكيميائية الموجودة على الأرض في وقت مبكر الحياة في نهاية المطاف.
اثبات هذه الفكره القائله بعشوائية الخلق وفق الطرائق الطبيعيه مثلت لانصار التطور معضله حقيقيه وضعت الامر برمته فى نطاق التجديف ،
الامر اللذى سبب احراجا بالغا للفرضيه التطورية برمتها وافقدها المصداقيه تماما وفضح عجزها عن تفسير هذه الظاهره لانجاح الفكره الداروينيه مما ادى الى تنحية انصار التطور ذلك الحقل البحثى المحورى والهام لانجاح فكرتهم القائله بالتفسير التطورى العشوائى لظواهر الحياه عن نظرية التطور وصنف تحت حقل خاص سمى بالتخلق اللاحيوى Abiogenesis بالاضافه الى فرضيات اخرى
يفترض انصار النشأة الطبيعية خطوات لانتاج الحياه الاولى وفق التخلق اللاحيوىAbiogenesis يمكن اختصارها :-
الخطوه الاولى :. توليف المواد (غير الحية) وفق ظروف معينه وتكون مونومرات عضويه صغيره بدائيه مثل الأحماض الأمينية أو النيوكليوتيدات (الحساء البدائى )
الخطوه الثانيه : انضمام مونومرات ( جزيئات صغيره ) وارتباطها لتكوين جزيئات اكثر تعقيدا هى البوليمرات مع مرور الوقت
الخطوه الثالثه : انتاج جزيئات بسيطه ذاتيه التكرار والتطور التدريجى للحياه الاولى
ففى الخطوة الاولى للحياه يجب توليف الماده الخام الاولى للحياه وهى الاحماض الامينيه ومفردات الحمض النووى ولذلك فأن التساؤل البديهى هو هل يمكن ان يحدث هذه فى ظروف طبيعيه وكيف ؟
********
فرضية الحساء البدائى Primordial Soup. وفوهات الاعماق الحاره :-
http://3.bp.blogspot.com/-VEXOdDdYWvE/UdLSRhfHMXI/AAAAAAAAAso/4lz1FL5Ep4k/s640/PrimordialSoup.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-VEXOdDdYWvE/UdLSRhfHMXI/AAAAAAAAAso/4lz1FL5Ep4k/s1166/PrimordialSoup.jpg)
ادعت فرضية الحساء البدائى أن الحياة بدأت فى وقت مبكر من حياة الارض في محيطات مائيه نتيجة لمزيج من المواد الكيميائية وبعض المركبات العضويه الاوليه من الغلاف الجوي، ونوعا من الطاقة لخلق حياه بدائيه
الروسي الملحد الكسندر ايفانوفيتش اوبارين اول من روج لنشر هذه الفكره بسخاء حيث افترض ان جو الارض انذاك كان مختزل كيميائيا ثم بتعرضه لطاقه من نوع ما ينتج اشكال بسيطه من الحياه تتطور تدريجيا فى برك ومحيطات الحساء العضوى البدائى
http://4.bp.blogspot.com/-2oBWE74C2HY/UdLR_vz6EcI/AAAAAAAAAsg/xhVDi8Ju5os/s400/miller-experiment.gif (http://4.bp.blogspot.com/-2oBWE74C2HY/UdLR_vz6EcI/AAAAAAAAAsg/xhVDi8Ju5os/s300/miller-experiment.gif)
وفى عام 1953 خرج طالب الدراسات العليا بجامعة شيكاغو ستانلى ميلر بسيناريو مفترض بتجربته الشهيره التى يدعى بانها نجحت بمحاكاة ظروف الارض فى وقت مبكر وتعزيز عمليه كيميائيه لانتاج لبنات الحياه
باستخدام خليط من المكونات التي ادعى أنها كانت تمثل القشرة الأرضية قديما وهى: (الماء، الميثان، الأمونيا، الهيدروجين) وتعريضها لطاقه كهربيه ممثله فى صعقات تمثل طاقة البرق وكانت النتيجه حصول ميلر على ماده عضويه ممثله فى احماض امينيه بسيطه كخطوة اولى للحياة فضلا عن كمية من "القطران كناتج بلمره .وكانت تلك التجربه بمثابة قشة الغريق للفكر الالحادى فتم الاحتفاء بها واعتمادها كنموذج عملى لمحاكاة ظروف خلق الحياه الاولى
اشكاليات الفرضيه :-
اوبارين أول من اقترح جو "الأرض البدائية" المختزل المكون من الماء، الميثان، الأمونيا، الهيدروجين وتابعه فى ذلك ميلر بتجربته لكن افتراضه اتى من كونه مختص
بعلوم الكيمياء ولم ياتى من معطيات حقيقيه متوفره عن جو الارض البدائى وقام بتوليف المركبات الاوليه القادره على انتاج حساء عضوي و أدرك أيضا ضرورة استبعاد الأكسجين أوالمركبات المؤكسدة من الخليط
اى ان معطيات الافتراض والتجربه كانت انتقائيه بامتياز وغير ممثله للظروف الحقيقيه لجو الارض البدائى او حتى استندت الى اى معطيات متوافره وقتئذ ولذلك فأن تجربة ميلر لا تمثل ظروف الارض البدائه ومن اهم ما يواجهها من اشكاليات :-
*الاشكال الاول: هل كان هناك يوما حساءا بدائيا للحياه على الارض ؟:-
بعد مضي سنوات من تجربة ميلر التى حاكى فيها ظروف اوبارين المفترحه يبين التحليل الجيوكيميائى الدقيق أن الجو الذي ساد على الأرض لم يكن مختزلا كما افترض لتكوين الحساء البدائى للحياه وأن مثل هذه الاجواء المختزله ، إذا كانت موجوده فى أي وقت مضى، لكانت لم تدم طويلا.
1- الغلاف الجوى اللذى تمت محاكاته فى التجارب كتمثيل لنشأة الحياة يتألف في المقام الأول من غاز الميثان، والأمونيا، ومستويات عالية من الهيدروجين.ويجمع العلماء الان على رفض ذلك السيناريو
الجيوكيمائيين اليوم يعرفون أن الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر لم يحتوي على كميات ملموسة من هذه المكونات. والحقيقة أن الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر كان مختلفا جدا عما يفترض ميلر ولا احد يعرف على اى اساس استند ميلر فى تقدير تلك المكونات على انها محاكاه فعليه لجو الارض وقتها ويتفق العلماء على أن المصدر الرئيسي للغازات هو البراكين، والبراكين ينبعث منها اول اكسيد الكربون CO، وثانى اكسيد الكربون CO 2، والنيتروجين N 2 و بخار الماء، ومن المرجح لدى العلماء أن هذه الغازات كانت وفيرة جدا في الغلاف الجوي في وقت مبكرمن حياة الارض
http://www.sciencenews.org/sn_arc99/1_9_99/bob1.htm
http://www.amazon.com/Science-Odyssey-Discovery-Companion-Series/dp/0688151965 (http://www.amazon.com/Science-Odyssey-Discovery-Companion-Series/dp/0688151965)
http://www.amazon.com/Origins-Skeptics-Guide-Creation-Earth/dp/0671459392
ديفيد ديمر يعلق على ذلك الامر فى مجلة البيولوجيا الجزيئيه بقوله :-
This optimistic picture began to change in the late 1970s, when it became increasingly clear that the early atmosphere was probably volcanic in origin and composition, composed largely of carbon dioxide and nitrogen rather than the mixture of reducing gases assumed by the Miller-Urey model. Carbon dioxide does not support the rich array of synthetic pathways leading to possible monomers
http://mmbr.asm.org/content/61/2/239.abstract
2-التجارب المنتجه للاحماض الامينيه تفترض الغياب الكلى للاكسجين لانه عدو للتجربه ولكنه كان متواجد بوفره فى جو الارض البدائى
وجود الاكسجين الحر من شأنه ان يدمر اى ماده عضويه ناشئه ولذلك تجنب ميلر تلك الاشكاليه باستبعاد الاكسجين من جو التجربه لكن بخلاف ذلك فان الاكسجين تواجد وبوفره فى جو الارض البدائى
فعلى الرغم من تكون الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر الا انه يعتقد الآن أنه كان يتألف من كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، وهذا الاستنتاج لا يزال ينطوي على الكثير من التكهنات .لكن الباحثين الان يعتقدون تماما أن غاز الاكسجين كان موجودا على الأرض في وقت مبكر لأن غلافها احتوى على الكثير من بخار الماء، والإنحلال الضوئي للمياه الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي العلوي سيكون مصدرا رئيسيا للأكسجين الحر في الغلاف الجويحيث انتج الأكسجين بمعدلات مرتفعه للغاية على الأرض البدائية،لعدم وجود درع الأوزون (المصنوع من الأكسجين) لمنع ضوء الأشعة فوق البنفسجية وكشف تحليل أقرب عصور ما قبل الكمبري للصخور الرسوبية على وجود الأكسجين الحر، وبمستويات مماثلة لما هو عليه اليوم (ووكر، 1977)
http://2.bp.blogspot.com/-zWgWnrWSdxQ/UdQqHh6UovI/AAAAAAAAAvc/b-oXVLjLpGU/s320/090324131458-large.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-zWgWnrWSdxQ/UdQqHh6UovI/AAAAAAAAAvc/b-oXVLjLpGU/s400/090324131458-large.jpg)
كما نشرت مجلة العلوم عدد ديسيمر 1995 مقالا لجون كوهين يظهر ذلك بوضوح ويؤكد مخالفة جو الارض البدائى المفترض ان تحاكيه تجربة ميلر لما افترضه ميلر تماما مما يؤكد عدم صلاحيتها،
ولكن الجيولوجيا تحسم الامر تماما حيث تم العثوربواسطة الجيولوجين فى طبقات الارض القديمه على المعادن المؤكسدة (الهيماتيت) في وقت مبكر قبل 3.8 مليار سنة كدليل لا يقبل التشكيك على وجود الاكسجين بمعدلات مرتفعه جدا كما هى الان.
ثم توالت التأكيدات العلميه لكشوف تقر بوجود الأكسجين الحر فى غلاف الارض بعد وقت قريب جدا من تشكلها حيث تم اكتشاف وجود نطاقات واسعه من الكائنات الحيه المعتمده على التمثيل الضوئى لحياتها photosynthetic organisms
وفى نفس الاطار نشرت نيتشر في نوفمبر 1996 نتائج ، SJ Mojzsis من معهد سكريبس لعلم المحيطات بوجود النظائرالداله على ان الأيض الخلوي كان يجري قبل 3.8 بليون سنة .
توالت الدرسات والتأكيدات من قبل الجيوكيميائين بتداول تلك الكشوف ففى عام 2004 نشرت مجلة العلوم حول الامر لتقول ان الظروف المؤكسدة، وبالتالي التمثيل الضوئى تواجدت على كوكب الارض منذ اكثر من 3,7 مليارسنه و أن الحياة كانت موجودة تقريبا في أقرب وقت كانت الأرض قادرة على دعم ذلك،
ولكن تجربة ميلر ويوري وشبيهتها لايمكن ان تتم فى مجال مؤكسد يحتوى على الاكسجين كما اكد ميلر ذلك بنفسه وهذا يناقض ما كانت عليه طبيعة الغلاف الجوى فى تلك العهود المبكره بالاضافه لاختلاف المكونات الاخرى اللازمه لتكون الحساء البدائى فان هذه المحاكاه وشبيهيتها لا يمكن الاستدلال بها على تفسير نشوء الحياه الاولى على الارض
يدعى المدافعين عن نموذج ميلر وبدون اى دليل حقيقى بان الاكسجين لم يتواجد بنسبه تذكر فى الغلاف الجوى قبل 2،4 مليار سنه بمعطيات قديمة عفى عليها الزمن ،
ولكن اغلب علماء الجيولوجيا اليوم يؤكدن تواجده بنفس نسبة وجوده اليوم فى الغلاف الجو بل وفى اعماق البحار قبل 3.46 مليار سنه من هذا الوقت وتؤكد اسبقية البكتيريا الخضراء المزرقه المنتجه للاكسجين قبل ذلك بملايين السنين كما اسلف ذكره
نشرت العلوم عدد مارس 2009 تقول
((In fact, the researchers suggest that to have sufficient oxygen at depth, there had to be as much oxygen in the atmosphere 3.46 billion years ago as there is in today's atmosphere. To have this amount of oxygen, the Earth must have had oxygen producing organisms like cyanobacteria actively producing it, placing these organisms much earlier in Earth's history than previously thought.
و تاه عن بال المدافعين عن نموذج ميلر والقائلين بغياب الاكسجين من جو الارض المبكر حقيقه اوليه وتبعاتها وهى :-
*- إذا لم يكن هناك اكسجين فى ذلك الوقت من عمر نشوء الحياه فلن يكون هناك اوزون ، لذلك لن تكون هناك حمايه من الأشعة فوق البنفسجية التى تنفذ لتدمر المواد الكيميائية الحيوية المتكونه فى الحساء البدائى المزعوم
http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02105809 (http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02105809)
(ص 92)
https://www.sciencemag.org/content/270/5244/1925.summary
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2869525/
http://scholar.google.com/citations? (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5q (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
MEC (http://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=tsaCqu8AAAAJ&citation_for_view=tsaCqu8AAAAJ:2osOgNQ5qMEC)
http://www.amazon.com/The-Mystery-Lifes-Origin-Reassessing/dp/0802224466 (http://www.amazon.com/The-Mystery-Lifes-Origin-Reassessing/dp/0802224466)
ص80
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X03006095
http://meetings.copernicus.org/www.cosis.net/abstracts/EGU05/11202/EGU05-J-11202-1.pdf
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090324131458.htm
3- هل هناك أي ادله جيوكيميائيه على وجود حساء بدائى من أي وقت مضى على الارض ؟
. إذا كان هناك فى أي وقت مضى حساءابمركبات عضويه اوليه من نوع ما لاحماض امينيه اوغيرها كما هو مفترض فلابد أن تحتوي الصخور الرسوبيه القديمه على علامات واضحه وطبقة كبيرة بسمك يتراواح بين (1-10 متر) من القطران تطوق الأرض لانها من نواتج التفاعل الاولى كما بينت تجارب انتاج الاحماض الامينيه ، ولكن ليس هناك أى ادله جيولوجيه كشفت عن هذه الطبقة
ولم يكتشف أي دليل جيوكيميائى انه كان هناك حساء فى عمر الارض المبكروكان لابد للصخور الرسوبيه فى تلك الفترة الزمنية أن تحتوي على "نسبة كبيرة بشكل غير اعتيادي من الكربون أو المواد الكيميائية العضوية" لكن هذا لم يحدث
ولا توجد اى احافير يمكن ان يدل تحليلها الكيميائى على خطوات ما قبل الحياه prebiotic stage وخطوت ظهور الحياه على الارض وهذا يؤهل لنتيجه واضحه ان كل ما يطرح من سيناريوهات هو مجرد فروض بدائيه غير مدعومه بل ومتناقضه مع الشواهد العلميه
.
http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00926779
ص 27
http://www.sciencemag.org/content/174/4004/53.abstract
ص 53-55
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC224325/
ص 1365-1372
http://www.nap.edu/openbook.php?isbn=0309042461
ص 66و67و126
amazon.com/Biogenesis-Theories-Origin-Noam-Lahav/dp/0195117557 (http://amazon.com/Biogenesis-Theories-Origin-Noam-Lahav/dp/0195117557)
ص 138-139
http://4.bp.blogspot.com/-69sipE1geWU/UdLvOota68I/AAAAAAAAAtI/n93bVnR49YQ/s400/primsoup.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-69sipE1geWU/UdLvOota68I/AAAAAAAAAtI/n93bVnR49YQ/s398/primsoup.jpg)
مصيرتجارب الحساء البدائى :-
ورغم تلك المشاكل المنهجيه القاتله فى اصل الاستدلال بتجارب ميلر ومثيلتها على امكانية نشأة الحياه على الارض بطرق طبيعيه عشوائيه الا انه كان هناك سببا وجيها للتمسك بها ( وهو نفس السبب اللذى يجعل العلماء يتمسكون بالتطور الداروينى لتبرير تنوع الاحياء)وهو عدم وجود بديل مقترح افضل منه (بعيدا عن الخلق الالهى كحقيقه اوليه ) وهو ما يقره جوناثان ويلز، عالم الأحياء التنموية،فى كتابه ايقونات التطور
(( نحن لا زلنا جاهلون جهلا عميقا بكيفية نشأة الحياة. ومع ذلك لازالت تجربة ميلر أوري تستخدم كأيقونه للتطور، لأنه لم يظهر شيء أفضل . وبدلا من قول الحقيقة، اعطينا انطباعا مضللا أن العلماء أثبتوا تجريبيا الخطوة الأولى في أصل الحياة))
So we remain profoundly ignorant of how life originated. Yet the Miller-Urey experiment continues to be used as an icon of evolution, because nothing better has turned up. Instead of being told the truth, we are given the misleading impression that scientists have empirically demonstrated the first step in the origin of life
http://www.amazon.com/Icons-Evolution-Science-Teach-About/dp/0895262002 (http://www.amazon.com/Icons-Evolution-Science-Teach-About/dp/0895262002)
ص 24
http://3.bp.blogspot.com/-qpr21Z4odng/UdQlTkmAXMI/AAAAAAAAAvM/UHkE8LI-VwY/s320/images+%2812%29.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-qpr21Z4odng/UdQlTkmAXMI/AAAAAAAAAvM/UHkE8LI-VwY/s273/images+%2812%29.jpg)
ولكن نتيجه للتشكيك العلمى الواضح و بعد ما يقارب القرن من اعتماد نموذج الحساء البدائى فى الدوجما البيولوجيه باعتباره ايقونه تطوريه مسلم بها تخلى جمهور العلماء عن التمسك به لتهافته وعدم صلاحيته واضطر انصار التطور والنشأة العشوائيه الى البحث عن سيناريو بديل .حتى صرح نيك لين وفريقه بجامعة لندن كلية الكيمياء الحيوية في عام 2010، بأن نظرية الحساء البدائي "لا تصمد" وأنها من الماضى
وبدلا من ذلك، فقد اقترح أن الحياة نشأت في الفتحات الحرارية المائية تحت سطح البحر
.لكن وبالاضافه الى انها فرضيه مقترحه فقط للخروج من الازمه ولا يقوم علي دعمها اى دليل فانها ايضا تواجهه مشاكل تضعها هى ايضا فى نطاق المستحيل العلمى ولا تعدو بها حد الخرافه بسبب ما سيلى ذكره من اشكاليات تواجهها جنبا الى جنب مع الفرضيه السابقه
http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=123447937
**************
*الاشكال الثانى :-- ماذا بعد تكون الحمض الامينى ؟
The undreamt-of breakthrough of molecular biology has made the problem of the origin of life a greater riddle than it was before: we have acquired new and deeper problems. — Karl R. Popper, 1974
((التقدم العلمى الغير مسبوق فى البيولوجيا جعل مشكلة أصل الحياة لغزا أكبر مما كان عليه قبل فقد اكتسبنا مشاكل جديدة وأكثر عمقا -)) ....كارل بوبر
لنتخطى ماسبق ونفترض جدلا ان التجارب نجحت فى توليف الجو الفعلى للارض فهل امكنها فعلا خلق الحياه ؟
من المفاهيم الخاطئه التى يوهم بها انصار النشأة العشوائيه عامة الناس وغير المتخصصين هوالقول بان انتاج بعض الاحماض الامينيه يجعل من خلق الحياه امرا فى قدر الامكان ويتعمد اللجوء الى تسطيح مستفز من البعض حتى ظن غير المختصين ان انتاج الخليه الحيه كمثل تصنيع قطعة جيلى فى مصنع حلوى
هل تمثل الاحماض الامينيه باى شكل من الاشكال وجه من اوجه الحياه ؟
الاحماض الامينيه هى مجرد ماده عضويه بسيطه جدا خاليه تماما من الحياه ومجرد لبنة بناء بسيطه واوليه ويمكن تشبيهها بمثال استخراج معدن الالومينوم كاحد عشرات او مئات المعادن الاساسيه المستخدمه فى بناء طائره وجعلها تطير
بالطبع لن يطير معدن الالومينوم الخام الا فى الطائره وداخل نظام مصمم و ذكى بالغ التعقيد وكذلك الاحماض الامينيه لا تمثل اى قيمه بيولوجيه الا فى الخليه مع اعتبار الفارق الشديد فى نسبه التعقيد بين الطائره والخليه .او يمكننا تمثيل الاحماض الامينيه بانها جزء من مجموعة الحروف والخليه الحيه هى كتاب مؤلف من ملايين الحروف لتشكيل ملحمة روائية بالغة الحنكه والاشكال الحقيقى يكمن فى الاستخدام الذكى لترتيب تلك الحروف وليست مجرد تراكمات وتراكبات عشوائيه ناتجه من عمليات فزيوكيميائه .
..فالخليه نظام كونى مستقل له اراده تخالف تلك القوانين ونظره قريبه فى الخليه تثير الذهول من ذلك التصميم الدقيق المحكم فهى مدينه كامله من الالات الجزيئيه المتعاضده المتكامله التى يحسدها عليها عوالم التقانات النانوية فمع اهتزازها أو التفافها أو زحفها المتواصل في أرجاء الخلية، تقطع هذه الآلات، وتلصق وتنسخ جزيئات جينية،وتقوم بنقل المغذّيات من مكان إلى آخر أو تحولها إلى طاقة،وتبني أو تصلح الأغشية الخلوية، وتنقل الرسائل الميكانيكية والكيميائية والكهربائية -
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/About/primer/genetics_cell.html
شاهد ذلك التصوير ثلاثى الابعاد لبعض مايحدث وبكل ثانيه فى خليه نانومتريه واحده من مليارات مثلها داخل جسدك وبداخل اى كائن حى مهما كانت بساطته وما تراه فى الفيديو من تحركات موجهه لهدف ،فكل جزيئ له وظيفته التى يختص بها ويقوم بها بكفاءه وتعقيد معجزhttp://www.youtube.com/watch?v=89W6uACEb7M
http://www.youtube.com/watch?v=IcevP5tkWH0
لنتخطى ذلك التعقيد المذهل فى تركيب الخليه والكافى لاقناع اى عاقل بحتمية تصميمه ونتناول اهم هذه الاشكاليات التى تلى مرحلة تكوين الحساء البدائى والمكونات الاوليه
_____________________
1- مشكلة شرليتى وحدة الاتجاه الكفى homochirality
http://1.bp.blogspot.com/-20eZb8hd0W8/UdLxC9GJHbI/AAAAAAAAAtg/hwE0G43sFk8/s640/images+%289%29.jpg (http://1.bp.blogspot.com/-20eZb8hd0W8/UdLxC9GJHbI/AAAAAAAAAtg/hwE0G43sFk8/s258/images+%289%29.jpg)
((واحده من ألغاز الخليه والتى تقف بقوه ضد نظريات العشوائيه وتظهر الغائيه والتوجيه المستقل للحياة بعيدا عن العمليات الكيميائيه الطبيعيه اللغز هو لماذا اختارت الحياة الاحماض الامينيه العسراء والسكريات اليمينيه ))
لجأ ميلر لتوليف ظروف اوليه للحياه غير واقعية لتطوير الأحماض الأمينية في تجربته ( حيث استخدم المكونات الخاطئه بالاضافه الإفراط في مدخلات الطاقة). وكانت الأدلة العلمية تتناقض مع أصل الحياة عن طريق العمليات الطبيعية ولكن بتخطى تلك العقبات وافتراض نجاحه تجاوزا فى محاكاة جو الارض وانتاج ماده عضويه اوليه للحياه وتخليقه للأحماض الأمينية فان تخليقها من مواد اوليه ليست الجزء الصعب ولكن الاشكال الحقيقى هو الحصول على نوع الاحماض الامينيه المطلوبه للحياه وطريقة تنظيمها. فهناك أكثر من 2000 نوع من الأحماض الأمينية، ولكن لا يدخل فى التركيب الحيوى للخليه إلا 20 نوع فقط . وعلاوة على ذلك، يتم تجميع الذرات التي تشكل كل الأحماض الأمينية الأساسية في شكلين. متناظرين عرفت باسم ( اليد اليسرى واليد اليمنى.) مقارنة بتناظر يد الإنسان. كل يد لديها نفس المكونات (أربعة أصابع الإبهام )، ومع ذلك فهي مختلفة.الترتيب و مثل أيدينا، تأتى الأحماض الأمينية في شكلين حيث تتألف من نفس المكونات ولكن هي صور طبق الأصل من بعضها البعض،وسميت الاحماض الامينيه العسراء والاحماض الأمينية اليمينيه
لكن المذهل هو ان جزيئات الأحماض الأمينية اللازمه للحياه كلها عسراء التوجه وكل السكريات،الموجودة في الأحماض النووية اللازمه للحياه يمينية التوجه اما تلك الاحماض الامينيه المنتجة في المختبر هي نصف عسراء ونصف يمينيه وتسمى راسيمات.racemates
http://2.bp.blogspot.com/-mFaFp_p_1QA/UdLxaSaofGI/AAAAAAAAAto/E0YHf8TRUnI/s400/images+%2810%29.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-mFaFp_p_1QA/UdLxaSaofGI/AAAAAAAAAto/E0YHf8TRUnI/s318/images+%2810%29.jpg)
هنا تكمن مشكله قاتله و هي أن السكريات العسراء والأحماض الأمينية اليمينيه تكون سامة وقاتلة وتحول دون اى محاوله للتخلق الحيوى المزعوم من تلك المخاليط الراسميه الملوثه . وعلاوة على ذلك، فقد تم تصميم جميع الانزيمات لتعمل فقط مع سكريات اليد اليمنى والأحماض الأمينية العسراء.لذلك إذا تم ارتباط حمض امينى واحد يمينى الاتجاه اثناء تجميع بروتين فان ذلك البروتين الناتج لن يكون له اى قيمه للحياه
تجاهلت وسائل الاعلام التطوريه تلك النقطه القاتله فى مزيج الحساء البدائى لميلروغيره من التجارب المشابهه التى انتجت مزيجا من الأحماض الأمينية الراسميه racemates الضارة للتخلق الكيميائى وحيث تميل الأحماض الأمينية اليساريه واليمينيه الى الارتباط معا . لا يزال العلماء لا يعرفون لماذا استخدمت البروتينات البيولوجية الأحماض الأمينية العسراء فقط.ولا يزال الامر لغزا لان الكيمياء الغير موجهه تعطى نسب متساويه من كلا النوعين ولازالوا يحاولون الخروج ذلك المأزق الاولى بتفسيرات افضل ما يقال عنها انها فرضيات غير مدعومه وتخيلات فقط لتخطى تلك العقبه التى تعاند قوانين الكيمياء الاولى وتظهر ارادة مستقله للحياة
http://www.amazon.com/General-Chemistry-Dover-Books/dp/0486656225 (http://www.amazon.com/General-Chemistry-Dover-Books/dp/0486656225)
http://www.amazon.com/Origins-Skeptics-Guide-Creation-Earth/dp/0671459392
___________________
2- ظهور البوليمرات الحيوية الغنية بالمعلومات ( مشكلة البلمره ):-http://3.bp.blogspot.com/-3WFFpMVKWr4/UdRAYzcWpLI/AAAAAAAAAwI/4VfoFmsMcwU/s640/4284_Naked_Science_Orgin_of_Life-03_05320299.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-3WFFpMVKWr4/UdRAYzcWpLI/AAAAAAAAAwI/4VfoFmsMcwU/s532/4284_Naked_Science_Orgin_of_Life-03_05320299.jpg)
فى الاونه الاخيره تم الإبلاغ عن أنواع من القواعد الوارده في الحمض النووي ،من قبل يواسا وآخرون فى ظل ظروف ممثاله لميلر ويورى وتابعت الكثير من التجارب النهج السابق ولكن لسوء الحظ للمتفائلين فان الكثره من الأحماض الأمينية التي تنتجها هذه التجارب هي إما الجلايسين أو ألانين، وهما أبسط اثنين من الأحماض الأمينية بالاضافه الى العديد من الأحماض الأمينية الغير بيولوجيه التى لا تصلح كلبنات حياه nonproteinous لانها ستتنافس فى تفاعلات مع الأحماض الأمينيه البيولوجيه proteinous وتكون عائق رئيس فى وجهه تكوين بوليمرات
ولكن مجددا وبافتراض أن هناك بعض الطرق لإنتاج احماض امينيه و جزيئات عضوية بسيطة صالحه كلبنات اوليه للحياه على الأرض في وقت مبكر قد تشكلت بالحساءالبدائي"، أو نشأت هذه الجزيئات بالقرب من بعض الفتحات الحرارية المائية.وفقا للسيناريو المزعوم اللذى تم دحضه مسبقا نجد هنا اشكاليه لا يمكن حلها وفق الظروف المفترضه وهى كيفية ربط الأحماض الأمينية أو الجزيئات العضوية الأساسية الأخرى لتشكل سلاسل طويلة (البوليمرات) مثل البروتينات أو RNA كنموذج ذاتى التكرار
اذن يجب علينا أن يثبت أولا امكانيه تخليق جزيئ حيوى معقد في ظل ظروف prebiological،
ومن ثم يجب علينا بناء الأساس المنطقي لتوليد الجزيئات الغنية من المعلومات اللازمة في precell النامية..
ما هى البلمره :-
http://4.bp.blogspot.com/-9QYk25ihK00/UdRerpvZH6I/AAAAAAAAAw4/PCnjDIiUSTY/s640/Polimerization.jpg (http://4.bp.blogspot.com/-9QYk25ihK00/UdRerpvZH6I/AAAAAAAAAw4/PCnjDIiUSTY/s553/Polimerization.jpg)
البلمرة هو العملية التي من خلالها ترتبط وتشكل "مونومرات" (جزيئات عضوية بسيطة) روابط تساهمية مع بعضها البعض لإنتاج "البوليمرات" (الجزيئات العضوية المعقدة).
المونومرات المكونة للحساء البدائى يجب ان تحتوى (الأحماض الأمينية، السكريات، الدهون، الكربوهيدرات البسيطة،القواعد النيتروجينيه )، و البوليمرات هي سلاسل من تلك المونومرات كمثال (الببتيدات والدهون الفوسفاتية و RNAو DNA) .
http://3.bp.blogspot.com/-AeNNkA0tsGo/UdLzJMH1ovI/AAAAAAAAAuE/nmTWd1M8ZU0/s640/polymerization.gif (http://3.bp.blogspot.com/-AeNNkA0tsGo/UdLzJMH1ovI/AAAAAAAAAuE/nmTWd1M8ZU0/s272/polymerization.gif)
للمساعدة بمثال قياسى لنقرب المفهوم لتلك الهياكل التى نتعامل معها ولنعرف على اى خطوه تقف الاحماض الامينيه والنوويه من موقف وجود حياه سنمثل المونومرات (كالاحماض الامينيه) بالحروف والبوليمرات( كالببتيدات والدهون الفوسفاتية و RNAو DNA) بالكلمات والجمل ،وعليه يمكن بكل بساطه يدركها اى بيولوجى تمثيل الخليه بمجلد ضخم مصمم ومؤلف بفعل قريحه عبقريه ليحكى ملحمه بالغة التعقيد وليس مجرد تراكمات عشوائيه لركام من تلك الحروف او حتى الكلمات
لكن ومع استحالة ان تصنع الحروف كلمات و جملا مفيده فضلا عن ان تصنع روايه ملحميه ضخمه فلا توجد اى فرص لالتقائها وترابطها بالاساس فى حيز معين يوفر لها امكانية الترابط . وتواجه عملية تكوين تلك المعقدات مشكلات تجعل من العمليه واقع مستحيل الحدوث
استحالة البلمره فى ظروف النشأة الطبيعيه المقترحه :-
المشكلة الاولى
تفترض فرضيات الحساء البدائى والفوهات الحاره حدوث التخلق قبل الحيوى فى حيز مائى كالمحيطات . ووفقا للمبدأ الكيميائى Le Chatelier فإن وجود منتج كهذا لايمكن بحال من الاحوال ان يسير عكس التوازن لانتاج بوليمرات وجزيئات معقده لان الماء هو بالاساس مذيب ومخفف للمونومرات ليجعل فرص التقائها معدومه وعلاوة على ذلك، فإن المركبات العضوية تتحلل بسرعة إذا تعرضت لحرارة عالية من الفتحات الحرارية في أعماق البحار ،لذلك، فإن خطوة البلمرة في الأصل الكيميائي للحياة لا يمكن أبدا أن تجري في حيز هائل من المياه كالمحيطات وفرص التقاء المونمرات مستحيله
http://2.bp.blogspot.com/-swo-VyZqsk4/UdLze9kGMHI/AAAAAAAAAuM/mCpyXm4-7_k/s640/imp-033a.jpg (http://2.bp.blogspot.com/-swo-VyZqsk4/UdLze9kGMHI/AAAAAAAAAuM/mCpyXm4-7_k/s559/imp-033a.jpg)
ولذلك فان تركيب البروتينات والأحماض النووية من السلائف العضويه ولبنات الحساء البدائى يمثل واحدا من أصعب التحديات لنموذج التخلق قبل الحيوى prebiological. فهناك العديد من المشاكل المختلفة التي يواجهها أي اقتراح. وهواستحالة البلمره وتكوين المعقدات في المياه
فمع افتراض بدء الحياة في المحيطات،فان الجزيئات العضوية المفترض تكونها فى الماء سوف يتم تدميرها على الفور خلال عملية التحلل.المائي، و هو إضافة جزيء الماء بين جزيئين المستعبدين (اثنين من الأحماض الأمينية في هذه الحالة)، وقد لاحظ كثير من العلماء هذه المشكلة.وعلاوة على ذلك، تميل المياه لكسر سلاسل الأحماض الأمينية وتفكيكها عن بعضها البعض إن وجدت تلك البروتينات المزعومه التى شكلت في المحيطات بترابط الاحماض الامينيه منذ 3.5 مليار سنة مضت .http://www.youtube.com/watch?v=UOUjtcCAo5s
ومن المعروف ان تشكيل البوليمرات يحاتج بالضروره الى ظروف جافه وهذا لا يتفق مع فرضيات التخلق اللاحيوى المطروحه ويعترف العلماء بتلك الاشكاليه القاتله كما اورد تقرير اللجنة المعنية بحدود الحياة العضوية في الأنظمة الكوكبية،بالاكاديميه الوطنيه للعلوم بواشنطن بذلك:
"Two amino acids do not spontaneously join in water. Rather, the opposite reaction is thermodynamically favored."
المشكلة الثانية
الاحماض الامينيه بطبيعتها قادرة على الارتباط في العديد من المواقع من قبل العديد من أنواع الروابط الكيميائية.ولكن لتشكيل سلاسل ببتيد يتطلب تقييد وصلات إلى روابط الببتيد فقط وفقط في المواقع الصحيحة.و يجب منع تشكل كل انواع الروابط الأخرى وهى ليست،مهمة سهلة. في الخلايا الحية ويتحكم فيها نظام معقد من الانزيمات البالغة التخصص موجودة لضمان عدم حدوث اى روابط غير ملائمه ، وبدون هذا النظام الانزيمى ، فإن هذه الروابط الكيميائه العشوائيه تدمر وفورا البروتينات المنتجة. فكيف تم تخطى تلك العقبه فى ظل ظروف كيميائه
المشكلة الثالثة
وثمة مشكلة أخرى هي التاثيرالحرارى الهادم لروابط الببتيد وكسرها في الماء، والتى لا تتشكل فى الطبيعه بدون المركبات ذات الطاقة العالية مثل ATP والأنزيمات، . حتى ان تكون رابطه ببتيديه واحده فقط من ارتباط حمضيين امينين فقط (dipeptides )يصعب تشكيلها تحت الظروف الطبيعية، فماذا عند بروتين متوسط يتكون من 400 الأحماض الأمينية.؟
يضع الكيميائى الاسترالى جونثان سارفيتى معادله لاختبار فرص ذلك الاحتمال وفق الظروف الكيميائيه والفيزيائيه الطبيعيه فى
الحمض الامينى 1 + الحمض الامينى 2 <------ ثنائي الببتيد + الماء
H2NCHRCOOH +H2NCHR′COOH → H2NCHRCONHCHR′COOH + H2O (1)
التغير في الطاقة الحرة (ΔG 1) حوالي 20-33 كج / مول، اعتمادا على الأحماض الأمينية. ثابت التوازن لأي رد فعل يرمز له (K) هو نسبة توازن تركيز المواد المتفاعلة .وتعطى العلاقه بين هذه الكميات عند أي درجة حرارة كلفن (T) من خلال المعادلة القياسية:
K = exp (–ΔG/RT)
حيث R هو ثابت الغاز العالمي= ثابت عدد أفوجادرو X ثابت بولتزمان k ) = 8.314 J / K.mol
المعادله الاوليه
K1 = [H2NCHRCONHCHR′COOH][H2O]/[H2NCHRCOOH][H2NCHR′COOH]
= 0.007 at 298 K
هذا يعني أنه إذا كان علينا أن نبدأ مع محلول مركز من 1 M (مول / لتر) من كل الأحماض الأمينية فان تركيز ثنائي الببتيد المتوازن الناتج سيكون . فقط 0.007 M
ولانتاج ثلاثى الببتيد فقط باثنين من الروابط ، فإن تركيز ثلاثي الببتيد المتوازن سيكون 0.007^ 2 M أو 5-^5 x10. M
ولانتاج 100رابطه ببتديه مكونه من عدد (101 من الأحماض الأمينية)، فإن التركيز المتوازن سيكون 3.2 × 10 ^ -216 مول
دكتورArthur V. Chadwick, استاذ البيولوجيا والجيولوجيا بجامعة كين بالولايات المتحده فى كتابه الشهيرAbiogenic Origin of Life: A Theory in Crisis يوضح حجم ذلك الاشكال فى تقريب اخر لفرص انتاج جزئ بروتين يحتوي على 100 رابطه ببتيديه بارتباط عدد (101من الأحماض الأمينية) فانه يحتاج لتركيز 10^ -338 المولي.
مخزى هذا الرقم للتقريب الى الاذهان يعنى اننا بحاجة إلى محيط من الحساء البدائى بحجم يساوي 10 ^229 من الأكوان المنظوره (، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000، 000،000 ،100) وذلك لمجرد انتاج على جزيء واحد من أي بروتين مع 100 السندات الببتيد.وذلك في محيط يحتوي على محلول 1 المولي من كل الأحماض الأمينية
مع فرص تكون تركيزات منعدمه لتكون البوليمرات من الاحماض الامينيه كهذه تكمن المشكلة لأنصار التطور لكن هناك ما هو أسوأ من ذلك فنحن هنا نتكلم عن فرص تكون البلوميرات بشتى انواعها لكن التخلق الحيوى يتطلب بلوميرات محدده للغايه
وحيث أن تركيز البوليمرات منخفضة جدا، والاتجاه الطبيعى لها هو الانحلال الحرارى في الماء ،فان الازمان الطويله التى افترضها أنصار التطور ببساطة تؤدى إلى تفاقم المشكلة ليس اكثر لأن هناك المزيد من الوقت لتفاقم الاثار المدمرة للمياه
ونتيجة لذلك، فمن الناحية العملية، لا يوجد اتجاه لتشكيل هذه المركبات فى الماء ، ولكنها تميل الى الانهيار والتفكك .فالبروتينات تتفكك إلى الأحماض الأمينية المكونة لها، والحمض النووي والحمض النووي الريبي يميلان إلى التفكك ايضا الى مكوناتها الاوليه (السكر، وحمض الفوسفوريك، والبيورينات والبريميدينات ) .
سيناريوهات خياليه للجروج من الازمه :-
الثعلب يتحايل على الاشكاليه
وقفت اشكالية استحالة تكون المعقدات الحيويه اللازمه كلبنة بناء للحياه الاولى فى المحيطات المائيه عقبه لا يمكن تخطيها ولجأ انصار النشأه الطبيعيه والتطوريين الى اقتراح سيناريوهات خياليه وغير واقعيه لتخطى الازمه ونال اقتراح سيدنى فوكس تغطيه واهتمام كحل لتلك الازمه
استخدم فوكس الحرارة الشديدة كآلية القيادة في نموذجه.حيث يتم تسخين خليط خاص من الأحماض الأمينية النقيه والجافه في حوالي 175 ° C (الماء يغلي عند 100 درجة مئوية) لفترة زمنية محدودة (عادة حوالي ست ساعات). ثم يتم توقيف التسخين ، ويحرك المنتج مع الماء الساخن، وتتم إزالة المواد غير القابلة للذوبان عن طريق الترشيح.
وعندما يبرد المحلول المائي يترسب على شكل كريات سماها فوكس ال proteinoid
وبتحليل هذه المواد تبين أنها تتكون من البوليمرات، أو سلاسل من الأحماض الأمينية
http://3.bp.blogspot.com/-0pV3mbpuAqE/UdRnNBTUcjI/AAAAAAAAAxI/vpIodHxSZHc/s320/download+%281%29.jpg (http://3.bp.blogspot.com/-0pV3mbpuAqE/UdRnNBTUcjI/AAAAAAAAAxI/vpIodHxSZHc/s200/download+%281%29.jpg)
ادعى فوكس أن ال proteinoid شكلت الخليه الاولى protocells وادعى أيضا أن هذه المركبات تمتلك خصائص الحفاز أو انزيم . وأخيرا،ادعى فوكس أن هذه المعقدات يمكنها تتكاثر بالانقسام إلى حد ما بنفس طريقة الخلايا الحقيقية. لكن هل حقا يمكن لهذا السيناريو تقديم اى خدمه لتجاوز الازمه ؟
اقتراح فوكس ظروفا خياليه لا يمكن توافرها لتمام نجاح ذلك السيناريو حيث لا يمكن ان تتوافر درجة التسخين المقترحه الا على حواف البراكين بشرط ان يسقط المطر بعدها بساعات قليله ولكن هذه الظروف الغير واقعيه لا يمكن ان يتم توافرها يوما على سطح الارض فضلا عن ان تنجح فى انتاج كميات كافيه من المعقدات
وفوق ذلك فشل نموذج فوكس فى تقديم اى حلول علميه وواجهته اشكاليات قاتله :-
المشكلة الاولى :
- الانقطاع الواضح فى السلسله المزعومه فبدلا من ان يستخدم المكونات الاوليه التى تحصلت عليها تجارب الحساء الاولى من احماض امينيه راسميه racemates بنسب متساويه وهى غير صالحه للحياه استخدم احماض امينيه بيولوجيه بلوريه نقيه عسراء التوجه الكفى وهذا اشكال لا يمكن تخطيه واى محاولة لاجراء التجربة مع مكثف "حساء prebiological،"كما انتجته التجارب سيكون القطران هو المنتج الوحيد.نتيجة
والتساؤل هنا :-
فى اى مكان على الأرض يمكن العثور على خليط من الأحماض الأمينية النقية؟
المكان الوحيد هو فقط في مختبر عالم في القرن العشرين!
ولكن بالظروف الطبيعيه فان مجموعة كبيرة ومتنوعة من المركبات الكيميائية العضوية التى يبلغ عددها بالآلاف يمكن ان تتكون على الأرض البدائية واحتمال وجود خليط من الأحماض الأمينية النقية تتراكم في أي مكان يفرض انه يمكن انتاجها هو الصفر المطلق.ولكنها ستكون ممزوجة مع السكريات، والألدهيدات، والكيتونات، والأحماض الكربوكسيلية والأمينات، البيورينات، البريميدينات، والمواد الكيميائية العضوية الأخرى. وتسخين الأحماض الأمينية في أي درجة حرارة تقريبا مع خليط من هذه المواد الكيميائية فانها ستؤدى يقينا إلى التدمير الكامل للأحماض الأمينية. وهذا العامل وحده يلغى مخطط فوكس تماما من أي نقاش عقلاني.
المشكلة الثانية :
- فى نموذج فوكس مطلوب نسبة عالية جدا من الأحماض الأمينية الأسبارتيك aspartic والجلوتاميك،glutamic والليسين lysine ولكن فى جميع تجارب انتاج الحساء البدائى المختبريه كان أعلى النسب المتتجه هي الجلايسين وألانين، وهى الأبسط في التركيب و بالتالي الأكثر استقرارا من كل الأحماض الأمينية. وكان نسبة الأسبارتيك والجلوتاميك،والليسين صغيرة ونادره ،
المشكلة الثالثة :
- تدمير الاحماض الامينيه اثناء عملية التسخين
اثنين من الأحماض الأمينية التي تحدث الأكثر شيوعا في تكوين البروتينات هى السيرين Serine والثريونين threonine. ومع ذلك فإنها تخضع لتدمير شديد خلال عملية التسخين المطلوبة في مخطط فوكس. وبالتالي فإن المنتج الناتجة يحتوي فقط على كميات ضئيلة من سيرين وثريونين على النقيض من البروتينات البيولوجيه المعروفه
المشكلة الرابعة :
- ال Proteinoids ليست البروتينات، وهي تحتوي على العديد من الروبط الغيرببتيديه بالاضافه الى ان الروابط الببتيديه بها من النوع بيتا ، في حين أن جميع الروابط الببتيد البيولوجية ألفا. اى انها مجرد قطعه من الماده العضويه الغير صالحه بيولوجيا ولا يمكنها تمثيل اى خطوه من خطوات الحياه
المشكلة الخامسة:
- لا توجد أدلة على محتوى المعلومات في الجزيئات المتكونه بالمره وهى عامل اساسى واولى لازم للحياه
المشكلة السادسة:
. proteinoid غير مستقرة ويتم تدميرها بسهولة.
المشكلة السابعة
- نموذج التكاثر الخلوى اللذى اقترحه فوكس والتجارب التى تلته لتفسير الانقسام عباره عن ظاهره فيزيائيه بسيطة ليس لها اى علاقة بانقسام الخلايا فى الكائنات الحية :-
انقسام الخلايا حتى في أبسط الكائنات يتطلب عملية وآلات معقدة بشكل لا يصدق لنسخ كل وحدة فى الخلية بدقه بالغه ونظام مذهل ولكن من ناحية أخرى نموذج انقسام الخليه تبعا لانصار النشأه الطبيعيه هو مجرد ظاهرة فيزيائية بسيطة، مثل فصل فقاعة الصابون إلى قسمين وهى ظاهره لا تمت للنسخ المتماثل الدقيق فى الحياه بصله لانها عمليه عشوائيه بحته كانقسام كريات الدهون او فقاعات الدهون بسبب التحريك او الاهتزاز الى كريات صغيره لذلك فالتدليل بهذه الطريقه السطحيه على التكاثر هو استهزاء تام بالعقول وتستطيح لا يمكن تجاوزه
انظر الفيديو يوضح لك عملية الانقسام الخلوى المعقده
http://www.youtube.com/watch?v=2WwIKdyBN_s
و لكى يستطيع انصار النشأه الطبيعيه تمرير الافكار السطحيه فانهم عادة ما يلجأون الى التحايل على الحقائق بتصويرجدار الخليه بانه مجرد حاجز لمنع محتويات الخلية من الهرب والاختلاط مع الوسط المحيط او القدره على الاستقطاب الفيزيائى العشوائى ولكن غشاء البلازما يفعل أكثر من ذلك بكثير. فالمغذيات يجب أن تمر عبرها إلى الداخل لتستطيع الخليه البقاء على قيد الحياه ، والنفايات والمنتجات يجب أن تمر إلى الخارج. وهكذا يتم اختراق الغشاء عبر قنوات انتقائية للغاية ومضخات تشكلت من جزيئات البروتين http://1.bp.blogspot.com/-UlwKQ1cYXhk/UdQalKnmYRI/AAAAAAAAAu8/SNvM3UF9Z58/s1600/glycoprotein++%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1+%D8%A7%D9%8 4%D8%AE%D9%84%D9%8A%D9%87.jpg (http://1.bp.blogspot.com/-UlwKQ1cYXhk/UdQalKnmYRI/AAAAAAAAAu8/SNvM3UF9Z58/s572/glycoprotein++%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1+%D8%A7%D9%8 4%D8%AE%D9%84%D9%8A%D9%87.jpg)
اقترح لين مارغوليس أن أول خلية اوليه وجب عليها استيعاب عضيات من خلال عملية التكافل.
وهى الأحماض النووية التي تحمل المعلومات حول بنية ووظائف الكائن الحي.,, والريبوسوم حيث تصنع البروتينات باستخدام آلية معقدة من الأحماض النووية وأكثر من مائة من البروتينات المختلفة، ولكل منها مهمة معينة. ويجب ان تحتوي الخلية أيضا على الميتوكوندريا حيث يتم إنتاج الطاقة.هذه المكونات قائمه بتكافليه وظيفيه يستحيل اختزالها ولكن اين يمكن لهذه المكونات ان تتواجد بشكل مستقل؟
ولذلك فان الخليه البدائيه precell يجب ان تتوافر فيها مثل هذه الاغشيه الانتقائيه لكن بتلك النماذج البدائيه المقترحه الشبيه بفقاعات الصابون فإن نموذج protenoid" ابعد ما ان يكون صالحا للحياه لانه يفتقر إلى القدرة على "التمييز" بين المغذيات والفضلات
فقدرة الخليه للتمييز في التبادلات الكيميائية مع البيئة هو امر حتمى للحياه وفقا لاحد مراجع علم الاحياء الرئيسيهCampbell
One of the earliest episodes in the evolution of life may have been the formation of a membrane that could enclose a solution of different composition from the surrounding solution, while still permitting the selective uptake of nutrients and elimination of waste products. This ability of the cell to discriminate in its chemical exchanges with the environment is fundamental to life, and it is the plasma membrane that makes this selectivity possible
وبالاضافه الى ذلك فان الغشاء الخلوى في أبسط الحالات مكون من الدهون الثلاثية التى ترتبط مع البروتينات المتخصصة التي تعمل استقراره وتحافظ على سلامته الهيكلية.فانه من المؤكد أن الحاوية للخلايا الاوليه كانت حاضره فى مراحل التكوين الاولى
.ولكن الأحماض الدهنية، كمكون اساسى لجميع أغشية الخلايا من المستحيل انتاجها تحت ظروف النشأه الطبيعيه فى نماذج الينابيع الحرارية الأرضية والبيئات القاسية بسبب الحموضة، الأملاح الذائبة، ودرجات حرارة عالية، وايونات الكالسيوم
والحديد، والمغنيسيوم.
،وحتى لو تم إنتاج هذه الجزيئات، فان الكاتيونات ثنائية التكافؤ مثل المغنيسيوم والكالسيوم سوف تتحد مع الأحماض الدهنية، وترسبها إلى قاع البحر لإدراجها في رواسب عصر ما قبل الكمبري. وبالتالي حتى لو كانت قد شكلت في البداية، فإنها تكون غير متوفرة لتشكيل غشاء.
ولكن المشكلة تذهب أبعد من ذلك،
لأن الغشاء الخلوى الفسفورى غير منفذ لمعظم الجزيئات التى تحتاجها الخلية في النمو. والأغشية في الخلايا الحديثة تتحايل على هذه المشكلة من خلال وجود عناصر متكاملة من البروتينات متطورة جدا ذات الطبيعه الانتقائيه وبطبيعة الحال لا يمكن تصور أن هذه البروتينات كانت متاحة للprotocell الأولى . وبالتالي فان وجود الغشاء المحيط سيعيق تطويرال protocell من دون وجود هذه البروتينات ولكن دون غشاء لا يمكن أن يكون هناك أي خلية.
تعقيد اخر لا يمكن اختزاله فكيف يتم تخطى هذه الاشكاليه ؟
الفيديو تصوير ثلاثى الابعاد يوضح تعقيد الغشاء الخلوى يمكن تفعيل الترجمه العربيه وتحويل اللغه من الاعدادات
http://www.youtube.com/watch?v=moPJkCbKjBs
http://www.amazon.com/Encyclopedia-Science-Technology-James-Trefil/dp/0415937248
(ص 411–412)
http://www.amazon.com/The-Origin-Life-Evolutionary-Biochemistry/dp/0306308118
(ص 69)
http://www.amazon.com/Big-Question-Probing-Promise-Science/dp/0805070923
(ص 167)
http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=11919
ص 60
http://creation.com/origin-of-life-the-polymerization-problem
http://ebookbrowse.com/abiogenic-origin-of-life-a-theory-in-crisis-pdf-d177949780
http://www.pearsonhighered.com/campbell9einfo/assets/pdf/Campbell9e_Ch07.pdf
http://currents.ucsc.edu/05-06/04-03/deamer.asp
_______________
3- مصادر الطاقه المستخدمه مدمره للمواد العضويه المتكونه
جميع مصادر الطاقة التي تنتج المواد الكيميائية الحيوية تدمرها فور تكونها و تجارب مثل ميلر استخدمت الفخاخ المصممة استراتيجيا لعزل المواد الكيميائية الحيوية بمجرد تشكلها حتى لا تدمر بفعل الشرر / الأشعة فوق البنفسجية .
فمن المعروف ان الأشعة فوق البنفسجية شديدة السمية للحياه ، وغالبا ما تستخدم لتدمير الحياة (وبالتالي تستخدم أضواء الأشعة فوق البنفسجية في المستشفيات لقتل الكائنات الحية الدقيقة). شدة الموجات الطويلة المدمرة يفوق عدد تلك الموجات القصيرة البناءة، وكفاءة الكم فى الدمار أعلى بكثير من كفاءة الكم البناءه حيث تتضاعف عدد اوامر التدميرللاحماض الأمينية بنسبة 4-5 اضعاف لكل مثل من نسبة البناء وهذا يعنى بالضروره فشل تام وموت محقق و في تجارب ميلر قال انه استخدم طول موجي معين من الاشعه الفوق بنفسجيه وفرز الاحماض الامينيه بعيدا موجات أخرى لأنها تدمر الأحماض الأمينية بالاضافه الا ان الأحماض الأمينية حساسة جدا وتكسر بسهولة حتى تحت ضوء الشمس الطبيعي
لذلك صممت تجربة ميلر أوري وما تلاها من تجارب بوضع الفخاخ المصممة استراتيجيا لإزالة المنتجات من الإشعاع قبل ان يتم تدميرها. لكن على الأرض البدائية، ستدمر أي احماض امينية تكونت فورتشكلها وحتى فى المحيط لا تتوافر حماية لها ، وذلك لأن الأشعة فوق البنفسجية تخترق عدة أمتار من المياه السائلة
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5348640 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/5348640)
ص 56-72
________________________
4- التحلل وعدم الاستقرار
لو افترضنا قدرة تلك التجارب التي أجريت في ظل ظروف من المفترض انها تشبه تلك الموجودة على الأرض البدائية في إنتاج بعض المكونات الكيميائية اللازمه للبروتينات، والحمض النووي dna، والحمض النووى الريبوزى rna فان تلك اللبنات لن تستطيع بناء اى معقد او سلسله فى الواقع لان الاتجاه فى الظروف الطبيعيه هو لتحطيم تلك "اللبنات"، وليس العكس. كما بينا سابقا فى اشكالية البلمره
بالاضافه أيضا، الى ان تلك اللبنات من المرجح أن تتفاعل في الطريق الخاطئ مع "اللبنات" الأخرى، على سبيل المثال، السكريات ومركبات الكربونيل (> C = O) تتفاعل مع الأحماض الأمينية المميته والمركبات الأمينية (NH-2) ، لتشكيل إيمينات (> C = N)،
علاوة على ذلك، فان الكثير من لبنات البناء غير مستقرة جدا. وخير مثال هو الريبوز، العنصر الضرورى لبناء لRNA، وبالتالي لفرضية RNA ذاتى التكرار
فقد وجد ستانلي ميلر أن عمر النصف (T ½) للريبوز هو فقط 44 سنة في درجة الحموضة 7.0 (نطاق محايد) و صفر درجة مئوية. ولكن الاسوأ انها كانت فى ا درجات الحرارة 100 مئويه وفى نفس درجة الحموضه فقط 73 دقيقة وهذه عقبة رئيسية لفرضيات الفوهات الحارة .
عدم استقرار لبنات الحمض النووى عائق قاتل لفرضية الفرص الزمنيه الطويله اللازمه لتكون ذلك الحساء البدائى للحياه على سبيل المثال، عند 100 ؛ C (درجة غليان الماء)،عمر النصف لكل من الأدينين وجوانين هي سنة،واليوراسيل هو 12 عاما، والسيتوزين هو 19يوم وحتى ولو حتى ففى ظروف حراريه منخفضه فان الريبوز، وهو السكر الذي يساعد في بناء الحمض النووي، لديه نصف حياة قصيرة 44 سنة والسيتوزين بعمر نصف حوالى 17،000 سنة. وفي كلتا الحالتين فان معدل التدهور مرتفع جدا ليسمح بتجميع ما يكفي من المواد العضوية لتشكيل حساء ما قبل الحياه بالاضافه الى ان نموذج النطاق البارد ضد فرضيات التخلق التى تعتمد وجود النطاقات الحراريه العاليه كمصدر للطاقه وهذا ما ذكره العلماء وميلرنفسه فى ورقه اخرى
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7667262
http://www.pnas.org/content/95/14/7933.abstract