રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ: તબક્કા અને સાર

વિજ્ઞાનમાં રસાયણશાસ્ત્રના પરિવર્તનની પ્રક્રિયામાં, કહેવાતી રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ થઈ રહી હતી, અને આ ક્રાંતિકારી પ્રક્રિયાના બદલાવનો મુદ્દો ઓક્સિજનની ભૂમિકાના વર્ણન સાથે 1777 માં ફ્રેન્ચ કુદરતી વૈજ્ઞાનિક લેવોઇઝેરની રચનાના દ્વવ્ય પછી આવ્યા હતા. તે જ સમયે, રસાયણશાસ્ત્રના તમામ મૂળભૂત ખ્યાલો અને મુખ્ય સિદ્ધાંતોનું પુનરાવર્તન શરૂ થયું, પદાર્થોની પરિભાષા અને નામકરણ બદલ્યું.

પ્રાથમિક કોર્સ

વર્ષ 1789 માં પાઠ્યપુસ્તક લેવોઇસિયરનું પ્રકાશન ચિહ્નિત થયું, તરત જ જન્મેલા વિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતવાદીઓ અને પ્રેક્ટિશનરો માટે મુખ્ય સાધન બની ગયું. "પ્રાથમિક રસાયણશાસ્ત્રનો અભ્યાસક્રમ" પહેલેથી જ વિશ્વની યાદીમાં પહેલો હતો - સરળ શરીરની એક ટેબલ, જે જાણીતા રાસાયણિક તત્વોનું સૂચિબદ્ધ છે. લેવોઇસિયરના આ કદના હૃદયમાં ઓક્સિજન કમ્બશન થિયરી મૂકે છે, જેના દ્વારા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિને સંપૂર્ણપણે નવો માર્ગ સાથે નિર્દેશિત કરવામાં આવ્યો હતો. તત્વ નક્કી કરવા માટે સૌથી મહત્વની વસ્તુ એ અનુભવ છે, તે વૈજ્ઞાનિકને મુખ્ય માપદંડ તરીકે પસંદ કર્યો હતો, અને અનુભવ દ્વારા સમર્થન ન આપતી કોઈપણ વસ્તુ, ઉદાહરણ તરીકે, અણુ કે મોલેક્યુલર માળખું, લેવોઇસેરે ધ્યાનમાં લીધું નથી.

રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ તે દ્વારા ઘડવામાં આવેલા કાયદાઓ દ્વારા ચાલ્યા ગયા છે - સમૂહની જાળવણી, સંયોજનોના ગુણધર્મોની પ્રકૃતિ, નિરંતર રચનામાં તેમના તફાવતો. ત્યારબાદ તે રસાયણશાસ્ત્રે વિજ્ઞાનના સ્વરૂપે એક સ્વતંત્ર તરીકે પ્રાયોગિક માધ્યમ દ્વારા શરીરની રચનાનો અભ્યાસ કર્યો હતો. રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ ઑબ્જેક્ટના રિસાયનાઇઝેશન વિના કરી શકતા નથી, અને આમ, માનવજાત આખરે રસાયણ વિજ્ઞાનના ભૂતકાળને છોડી દીધી છે, કારણ કે દ્રવ્યની પ્રકૃતિ અને તેની સંપત્તિ વિશેની વિચારોમાં ધરમૂળથી અને ખૂબ જ ઝડપથી ફેરફાર થયો હતો. અને આ પ્રક્રિયા માટે પ્રોત્સાહન લેવોઇસેયરનું સંશોધન હતું. હવે પણ સ્કૂલનાં બાળકોને ખબર છે કે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના તબક્કા (અથવા પ્રિબીયાટિક ઇવોલ્યુશન) ને પૃથ્વી પરના જીવનના ઉદભવના સમયથી ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે . અઢારમી સદીમાં, દુનિયા વિશેના કોઈ પણ વિચારોમાં આવા વિચારો નથી.

જીવન

પૃથ્વીના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ એક સંપૂર્ણપણે નિર્જીવ ગ્રહ પર શરૂ થઇ હતી, જ્યારે કાર્બનિક પદાર્થો ધીમે ધીમે અકાર્બનિક પરમાણુઓમાંથી બહાર આવવા લાગ્યા હતા, જે ઊર્જા અને પસંદગી પરિબળો દ્વારા ખાસ રીતે પ્રભાવિત હતા. સ્વયં સંગઠનની પ્રક્રિયાઓ જે પ્રમાણમાં જટિલ સિસ્ટમોની લાક્ષણિકતા ધરાવે છે તે ખુલે છે. તેથી, પૃથ્વી પર એક કાર્બન હતું. ઊલટાનું, કાર્બન ધરાવતા અણુઓ પ્રથમ દેખાયા, જે માત્ર ઉભરતા માટે નહીં, પરંતુ કોઈ પણ જીવંત દ્રવ્યના વિકાસ માટે પણ મૂળભૂત મહત્વ છે.

જીવન વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કે અમને હજુ પણ ખબર નથી કે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સાર શું છે. કોઈપણ પદાર્થના રસાયણશાસ્ત્ર વિશે જાણીતા પાણી-કાર્બન અનુગામીની સીમાઓને ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાને મર્યાદિત કરે છે. કદાચ બ્રહ્માંડમાં વસવાટ કરો છો બાબત અસ્તિત્વના એક અલગ પ્રકારનાં સ્વરૂપો છે , અને આપણો પ્રોટીન મૂળ માત્ર "બહાર નકામા" નથી. અહીં, પ્રવાહી તબક્કામાં જલીય માધ્યમના વિધ્રુવીકરણના ગુણધર્મો સાથે કાર્બનના પોલિમરાઇઝેશન ગુણોનું એક અનન્ય મિશ્રણ સમજાયું. આ શરતો જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિને શરૂ કરવા માટે પૂરતા છે, અને તમામ પ્રકારના જીવન સ્વરૂપોના વિકાસ માટે પણ જરૂરી છે.

પ્રક્રિયા શરૂ કરો

માનવજાત તેના પોતાના પારણું વિશે પણ બધું જ જાણે છે પૃથ્વી પર રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના તબક્કા ક્યાં અને ક્યારે શરૂ થયા તે વિશે. અમે ફક્ત આ જ ધારણ કરી શકીએ છીએ. અહીં, પ્રથમ સ્થાને, કોઈ પણ સમયે શક્ય છે.

જ્યારે તારાની રચનાના બીજા ચક્રનો અંત આવ્યો, ત્યારે સુપરનોવના વિસ્ફોટના ઉત્પાદનો કન્ડેન્સ્ડ હતા, જે ભારેને કહેવાય ઇન્ટરસ્ટેલર અવકાશી પદાર્થો આપે છે, જેમાં સામૂહિક છઠ્ઠા કરતા વધારે છે. જ્યારે બીજી પેઢીના તારાઓ પોતાના ગ્રહોની સિસ્ટમો હસ્તગત કરે છે, જ્યાં જરૂરી ભારે ઘટકો પહેલેથી પૂરતા હતા અડધા અબજથી લઈને દોઢ અબજ વર્ષો દરમિયાન અંતરાલમાં મહાવિસ્ફોટ પછી કોઈ પણ ક્ષણે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો અનુભવ થઇ શકે છે.

જ્યાં જીવન થયો હતો

જ્યાં તે ઉદ્ભવી શકે છે તે ખુલ્લું પ્રશ્ન પણ છે. ઘણાં બધાં સંભવિત પરિસ્થિતિઓ બનાવતી વખતે, રાસાયણિક ઇકોલોજીનું પ્રક્ષેપણ વર્ચ્યુઅલ કોઈપણ પર્યાવરણમાં થઇ શકે છે. આ ગ્રહોની ઊંડાઈ છે, અને મહાસાગરોની ઊંડાઈ, અને સપાટી, પણ પ્રોટોપ્લાનેટિક બંધારણો યોગ્ય છે.

વધુમાં, ઇન્ટરસ્ટેલર ગેસના વાદળો પણ જીવંત પદાર્થો પર નિર્દયતા પર હુમલો કરવા માટે એક સ્પ્રિંગબોર્ડ તરીકે સેવા આપી શકે છે, અને આ કાર્બનિક પદાર્થો દ્વારા મળી આવે છે - આલ્કોહોલ્સ અને શર્કરા, એલ્ડેહિડ્સ, એમિનો એસીડ્સ ગ્લાયસીન અને અન્ય ઘણા લોકો, જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા શરૂ થઈ રહેલા જીવનના ઉદભવ માટે પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે સેવા આપી શકે છે.

થિયરી

પ્રાચીન પૃથ્વી તેના રહસ્યોને જાળવી રાખે છે, અને માનવજાતને હજી સુધી જીવનના દેખાવ પહેલાં તેના અસ્તિત્વના જીઓકેમિકલ શરતો વિશે વિશ્વસનીય જાણકારી નથી. ભૌગોલિક અભ્યાસો તમામ ઊભરતાં મુદ્દાઓને સંતોષતા નથી, અને તેથી અભ્યાસ માટે ખગોળશાસ્ત્રનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તેથી રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતનું નિર્માણ થયું છે. રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના અમુક તબક્કે આજે શુક્રની અથવા માર્ટિન શરતો પૃથ્વીને સમાન ગણવામાં આવે છે.

પ્રયોગો મોડેલ્સ પર મૂકવામાં આવે છે, અને આમ અમને જાણીતા તમામ પાયાની માહિતી મેળવી છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાતાવરણ, હાઈડ્રોસ્ફીયર, લિથોસ્ફીયર, જટિલ કાર્બનિક અણુઓમાં વિવિધ રાસાયણિક રચનાઓ અને આબોહવાની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરીને. પ્રાયોગિક માધ્યમ દ્વારા નવા ડેટાના સંપાદનને હંમેશા સિદ્ધાંતને બાંધકામ હેઠળ ધનવાન બનાવે છે. આમ, ચોક્કસ પદ્ધતિઓ વિશેની ઘણી પૂર્વધારણાઓ અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સીધા દળોને ડ્રાઇવિંગ કરવામાં આવ્યા છે.

રશિયામાં સંશોધન

પૃથ્વી પરનું જીવન એબિયોજેનેસિસને કારણે બનાવવામાં આવ્યું હતું, એટલે કે, કાર્બનિક સંયોજનોનો જન્મ, જેનો અસ્તિત્વ કોઈપણ જીવતંત્રની બહાર રહે છે અને ઉત્સેચકોની સહેજ સંડોવણી વગર છે. આ પહેલી તબક્કો છે જ્યારે જીવંત નિર્જીવ વ્યક્તિમાંથી દેખાય છે.

વીસમી સદીના વીસીમાં વીસમી સદીમાં શિક્ષણવિંદ ઓપરિનની ધારણા મુજબ, ઉચ્ચ આણ્વિક સંયોજનોના ઉકેલો ચોક્કસ ઝોન રચવા સક્ષમ છે, જ્યાં તેમની સાંદ્રતા વધે છે, અને બાહ્ય વાતાવરણથી અલગ થવાથી તેમને તેની સાથે વિનિમય થતા અટકાવવામાં નહીં આવે. આ ઝોનને કોએરેવરેટ અથવા કોરાવેરેટ ડ્રોપ્સ કહેવામાં આવે છે.

વિદેશમાં

આદિમ પૃથ્વીની શરતો હેઠળ હાથ ધરાયેલા પ્રથમ એબાયોજેનિક સંશ્લેષણને, સ્ટેનલી મિલરે 1953 માં અન્ય ઓર્ગેનિક પદાર્થો સાથે એમિનો એસિડને સંશ્લેષણ કરીને હાથ ધર્યા હતા. ત્યારબાદ, હાઇપરકસાઈક્સનો સિદ્ધાંત દેખાયો, જે એકબીજાને અનુસરતા ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓના સંકુલની હાજરી દ્વારા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં જીવનના અભિવ્યક્તિઓ સમજાવે છે, જ્યાં અગાઉના એકનું ઉત્પાદન આગામી માટેનું ઉત્પ્રેરક બની જાય છે.

માત્ર 2008 માં, અમેરિકન જીવવિજ્ઞાનીઓએ પ્રથમ "પ્રોટોકેલ" બનાવ્યું, જે ફેટી એસિડ્સ અને લિપિડ્સના પટલ દ્વારા પર્યાવરણમાંથી ન્યુક્લિયોટાઇડ મોનોફોસ્ફેટ્સ મેળવી શક્યું. આ ઇમિડાઝોલ-સક્રિય "ઇંટો" ડીએનએ સંશ્લેષણ માટે એકદમ જરૂરી છે. અને 2011 માં જાપાનમાં, ડીસીએનની ઘટકો સાથે સિટિઝનલ શેલના ઘટકો સાથે ફિશકલ્સ બનાવવામાં આવ્યા હતા, જે વિભાજન કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા હતા, કારણ કે ડીએનએની નકલ કરતી પોલી-ડાયમેન્શનલ સાંકળ પ્રતિક્રિયા હતી.

મુખ્ય પૂર્વધારણાઓ

પૂર્વધારણાઓમાં પૃથ્વી પરના જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ નીચેનાં મૂળભૂત બિંદુઓ સમજાવે છે.

1. પૃથ્વી પર અથવા કોસ્મોસની પરિસ્થિતિની જરૂરિયાત, જેમાં હ્યુ-ટ્રુજન ધરાવતા અણુના સ્વયં-શાસ્ત્રીય સંશ્લેષણ થાય છે, અને સંશ્લેષણમાં મોટા પ્રમાણમાં વોલ્યુમો અને નોંધપાત્ર વિવિધ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા માટે પૂરતી હોવી જોઇએ.
2. ઉપર વર્ણવેલ અણુઓથી ઉભરી તરફી સેલ્યુલર માળખાનો ઉદભવ. આ સ્થિર બંધિતોને પર્યાવરણમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે, તેમાં ચયાપચય અને ઊર્જા પસંદ કરે છે. તેથી તરફી સેલ્યુલર માળખાં છે.
3. પરિણામી મિશ્રણોમાં, સ્વતંત્ર વિકાસ માટેની ક્ષમતા છે - બધી માહિતી રાસાયણિક સિસ્ટમોની સ્વ-પ્રતિકૃતિ અને સ્વ-પરિવર્તન. તેથી વારસાગત કોડના પ્રારંભિક એકમો છે.
4. આગળના તબક્કામાં માહિતીના વાહક તરીકે એન્ઝાઇમ કાર્યો અને આરએનએ અને ડીએનએ સાથેની પ્રોટીનની પ્રોપરિન્સ વચ્ચેની અન્યોન્યતાનો આધાર છે. તેથી ખરેખર આનુવંશિકતા કોડ છે, જે જૈવિક ઉત્ક્રાંતિ માટે જરૂરી છે.

ડિસ્કવરીઝ

ઉપર જણાવેલું હતું તેમ, ઓપરિન છેલ્લા સદીના વીસીમાંના સહકારથી ખુલ્લા છે. ઉપરાંત સ્ટેન્લી મિલર અને હેરોલ્ડ યુએએએ 1953 માં આ ઘટનાને સરળ બાયોમોકલિસના પ્રાચીન વાતાવરણ અને તેમની ઘટનાની પ્રક્રિયામાં વર્ણવ્યું હતું. આગળ, સિડની ફોક્સે પ્રોટોનેઇડ્સના માઇક્રોસ્ફિયર વિશેની દુનિયાને કહ્યું. 1981 માં, ટી. સિકુ અને એસ. ઓલ્ટમેન આરએનએના સ્વયં શાસ્ત્રીય વિભાજન નિરીક્ષણમાં સફળ થયા, કારણ કે રિઓબોઝીમ માહિતીને એકઠી કરવા માટે અને એક પરમાણુમાં ઉદ્દીપનને સમક્ષ રજુ કરવા સક્ષમ છે, અને પોતાની જાતને સાંકળમાંથી "કાપીને" અને બાકીના "અંત" ને જોડે છે.

1986 માં, ડબલ્યુ. ગિલ્બર્ટ ઓફ કેમ્બ્રિજે "આરએનએની વિશ્વ" ના વિચારનો વિકાસ કર્યો હતો, જ્યારે જર્મની તરફથી ગુંટર વોન કિરોવસ્કીએ પ્રથમ સ્વ-પ્રતિકૃતિ ડીએનએ-આધારિત પ્રણાલી પ્રસ્તુત કરી હતી, જે સ્વ-પ્રતિકૃતિ સિસ્ટમો અને તેમના વિકાસના કાર્યોને સમજવા માટે મોટો ફાળો હતો. આ દિશામાં વિજ્ઞાન ઝડપથી આગળ વધ્યું હતું: મેનફ્રેડ ઇગિનએ હાઇપરક્રીકની શોધ કરી હતી, આરએનએ પરમાણુઓના જાતિઓનું ઉત્ક્રાંતિ, અને જુલિયસ રેબેકેએ પ્રથમ કૃત્રિમ અણુ બનાવ્યું છે જે ક્લોરોફોર્મમાં સ્વ-પ્રતિકૃતિ બનાવે છે.

અવકાશ અને પૃથ્વી

નાસાના સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટર ખાતે જ્હોન કોર્લીસે સમુદ્રના થર્મલ ઝરણાઓમાંથી ઉર્જા અને રસાયણો પૂરા પાડવાની પ્રક્રિયાનો અભ્યાસ કર્યો હતો, જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિને અવકાશ પર્યાવરણથી સ્વતંત્ર બનાવે છે, અને આજે તે મૂળ આર્કેઓબેક્ટેરિયા માટે કાયમી નિવાસસ્થાન છે. લોહ સલ્ફાઇડની દુનિયામાં, ગુન્થેર વોચટ્ટરશેસની સંખ્યાબંધ પૂર્વધારણાઓ દેખાયા હતા.

તેમણે પિરાઇટ (આયર્ન સલ્ફાઈડ) ની સપાટી પર દેખાયા પદાર્થોના વિનિમય સાથે પ્રથમ સ્વ-પ્રતિકૃતિ માળખાંનું વર્ણન કર્યું, જે ચયાપચય માટે જરૂરી ઊર્જા આપે છે. પસંદગીની પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, પિરાઇટ સ્ફટિકો વધતી જતી અને ક્ષીણ થવું વિવિધ વસ્તીઓનું નિર્માણ કરી શકે છે અને વધારી શકે છે. માટીના ખનિજો કાર્બનિક પરમાણુઓના દેખાવ માટે ગીચતાપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યાં હતાં. તેમ છતાં, રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનું એકીકૃત મોડલ અસ્તિત્વમાં નથી, કેમ કે આ પ્રક્રિયાની ચળવળના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો હજુ સુધી ખુલ્લા નથી.