عن العربي
اتصل بنا
قصص على الهواء
الغموض في معرفة بدء الحياة
|
الغموض في معرفة بدء الحياة
نشأت الأرض قبل 4600 مليون سنة وبعد مرور 1000 مليون سنة ظهرت الحياة في شكلها الأولي البسيط وانتشرت بأنواع وأشكال مختلفة. توجد الحياة على مستويات مختلفة بدءاً من المستوى البسيط، مثل كائن بخلية واحدة والبكتيريا بأنواعها، ووصولا إلى الأكثر تعقيدا مثل النباتات والحيوانات، وأخيرا النوع العاقل الذي بنى الحضارات، ومن الطبيعي أن النوع العاقل هو الأكثر تعقيدا. في هذا المقال نحاول إعطاء فكرة عن الصعوبة في فهم الحياة ونشأتها وعن أشكال الحياة. بعض الأسئلة التي يجب الإجابة عليها للكشف عن لغز نشأة الحياة من أين أتت العناصر الأولية اللازمة للحياة؟ كيف تكونت الجزيئات الضرورية للحياة من هذه العناصر؟ بأي وسيلة من التفاعلات الكيميائية أمكن تحويل هذه الجزيئات إلى الأحماض الأمينية والبروتينات؟ كيف تمكنت هذه الجزيئات من الانتقال من مجموعة جزيئات إلى خلية مستقلة وبها حياة؟ حل هذه المشكلات العلمية ليس بالأمر اليسير ولذلك سار العلماء في دراسات وسيناريوات مختلفة لمعرفة أسرار الحياة. قال البعض منهم إن هذه الجزيئات العضوية خُلقت من جزيئات غير عضوية موجودة في الغلاف الجوي للأرض، وقال آخرون إنها أتت من الفضاء الخارجي ورأى فريق ثالث أنها صُنعت من النافورات الساخنة الموجودة في قاع المحيطات.... إذن المسألة ليست بهذ البساطة لو تأملها الإنسان بعين فاحصة! لماذا كل هذا الاهتمام لمعرفة أصل الحياة؟ إن من طبيعة الإنسان فضوله وحبه للمعرفة، فنحن نود أن نعرف موقعنا من المكان والزمان ونعرف من أين أتينا وإلى أين نحن ذاهبون!!. إن الهدف من هذه الأبحاث المتعلقة بالحياة والمادة والتي غيرت حياتنا كان الجزء الكبير منها حب المعرفة، ونتيجة لهذه الأبحاث حصل الكثير من التطور في معرفة الأمراض، وهو أمر لا شك في مصلحة الإنسان. إن الفرق بين الإنسان والأحياء الأخرى هو هذا الفضول وحب المعرفة، لذلك يجب تشجيع فضول الأطفال عندنا وتشجيعهم على كثرة الأسئلة في أي موضوع لأنه مع الأسف إسكات بعض الأطفال عند بعض الأُسر دمار لحب المعرفة عند هذا الطفل، وبالتالي خسارة لهذا الإنسان ولمجتمعه!! ومن الصعوبة إعطاء تعريف للحياة ولكن يمكن القول إن هناك مميزات للحياة وهي التكاثر أي أن الحي يُخرج أحياء مثله! والنمو فالكائن يبدأ من حجم صغير وينمو إلى حجمه الطبيعي، لكن لو تمعنا في المميزات السابقة لوجدنا أنها تنطبق على أشياء أخرى لا تملك الحياة، مثلا النار فهي تنمو وتنتج مثلها!!. إذن المطلوب إعطاء تمييز أكثر للحياة. إن ما يميز الحياة هو عملية الهضم، أي تحويل المادة الداخلة إلى الكائن الحي لاستخراج الطاقة اللازمة للكائن، وكذلك عملية التطور للكائن الحي في تطور. أمر آخر أن الحياة تتكون من تركيب معقد من الذرات، فالخلية الحية تتكاثر وتتضاعف أعدادها بعملية منتظمة ويوجد داخل الخلية جزىء يتحكم فيها وهو المشهور بإسم DNA ومع جزىء آخر وهو RNA. كل ما مر يدل على أن تعريف الحياة ليس بالأمر البسيط هذا عن التعريف فكيف بمعرفة أصل الحياة!!! صور الحياة المختلفة تتخذ الحياة صورا مختلفة من الحجم الذي لايُرى بالعين المجردة إلى أحجام تصل إلى الضخمة جدا مثل الحوت الأزرق!! ولو أخذنا فقط الأشكال البسيطة من الحياة مثل البكتيريا والفيروسات (الفيروسات أصغر من البكتيريا، والبعض يصنف الفيروس بأنه بين الجماد والحيوان!!) لدُهشنا من هذا التنوع الهائل، والصور توضح فكرة التنوع في صور الحياة. تجارب لإثبات مكونات الحياة الأساسية أهمل معظم العلماء البحث عن أصل الحياة في نهاية القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين بسبب غموض الموضوع وتعقيداته في نظرهم، ولكن في العشرينيات من القرن الماضي اقترح العالم السوفييتي أوبرين A.I Oprain (متخصص في الكيمياء الحيوية) وآخرون أن الحياة يمكن أن تكون خُلقت من المادة، تحت الظروف الخاصة التي مرت على الأرض عند بداية نشأتها، مع وجود غازات معينة ووجود الأشعة فوق البنفسجية أثرت في إنتاج المركبات العضوية. في منتصف القرن العشرين نشط النقاش حول بدء الحياة وأصل الحياة، فكان السؤال المطروح: ما الشروط المطلوب توفرها لنشأة الحياة؟ زار أحد العلماء في الخمسينيات جامعة شيكاغو وألقى محاضرة عن نشأة المجموعة الشمسية، وقال أثناء المحاضرة: لو أننا أقمنا تجربة نوفر بها الأجواء التي كانت سائدة على كوكب الأرض عند نشأة الأرض لحصلنا على فكرة عن نشأة الحياة، فكانت هذه الكلمات كافية لطالب اسمه ميلر للبدء في التجربة. في سنة 1953 أجرى طالبان هما Stanley L. Miller وHarold C. Urey, من جامعة شيكاغو تجربة أصبحت محل اهتمام المهتمين بموضوع أصل الحياة على كوكب الأرض. التجربة كانت عبارة عن جهاز لتوفير الأجواء التي كانت سائدة على الأرض من بداية نشأتها وتوفير الأجواء كان يعني استعمال الميثان والأمونيا والهيدروجين والماء وإمرار تيار كهربائي خلال هذه المواد والهدف من التيار الكهربائي هو القيام بدور العواصف البرقية التي كانت متوفرة بكثرة في أجواء كوكب الأرض عند بدء نشاة الحياة. كانت النتيجة التالية: فقد لاحظ ميلر Miller أن ما نسبته 10 - 15% من الكربون ساهم في تكوين المركبات العضوية و 2% من الكربون شكلت الأحماض الأمينية والتي تُستخدم لإنتاج البروتينات وأهم نتيجة هي أن المركبات الكربونية مثل الأحماض الأمينية ممكن إنتاجها تحت الظروف التي اعتقد العلماء أنها كانت موجودة عند بدء نشأة الحياة على كوكب الأرض. هذه النتيجة المثيرة شجعت الكثيرين لإجراء تجارب كثيرة مشابهة، ومع زيادة التجارب والدراسات تعددت الآراء وبرزت معارضة على أصل تجربة ميلر، وكثرت الاعتراضات، فمثلا إحدى الصعوبات التي تواجه نظرية نشأة الحياة من الأجواء البدائية للغلاف الجوي للأرض، أنه يُعتقد أن جو الأرض عند بداية تكوينها لم يكن غنياً بالميثان والأمونيا، بينما هذه من الأساسيات في تجربة ميلر!!! نشأة الحياة هناك نظريتان لتفسير نشأة الحياة على الأرض، إحداهما تقول إن الحياة نشأت من المواد والظروف التي وجدت على كوكب الأرض، فساعدت هذه الأمور مجتمعة على إعطاء فرصة لظهور الحياة بينما الثانية تقول إن الحياة جاءت من خارج الأرض ووجدت الظروف المناسبة وبدأت بالنمو والانتشار. 1 - أصل الحياة من كوكب الأرض الأحماض الأمينية أساس للحياة وهناك افتراض أن هذه الأحماض كانت موجودة عندما تشكلت الأرض في بداية خلقها 2 - أصل الحياة من خارج كوكب الأرض من الأمور التي عززت فكرة أصل الحياة من الفضاء، وجود المكونات الأساسية للحياة في الفضاء كأن يكون مصدرها النيازك، فقد ثبت وجود الأحماض الأمينية في النيازك المنتشرة في الفضاء، وفي سبتمبر 1969 سقط حجر نيزكى في أستراليا وأثبتت التحاليل أن الحجر غني بالأحماض الأمينية. هناك رأي يرجح أن يكون المنشأ من المذنبات، على أساس أن بذور الحياة كانت محملة مع المذنبات التي سقطت على الأرض قديماً، والمذنب ما هو إلا جبل من الثلج وبداخله مركبات كربونية، إلى درجة أنه يسمى بالثلج القذر!! الحياة صدفة أم تصميم؟ لا يمكن الحديث عن المادة أو عن الحياة ولايدخل بها مواضيع فكرية فلسفية أو دينية، وموضوع تصميم الحياة أو وجودها صدفة هو موضع نقاش قائم بين مختلف الاتجاهات الفكرية، فالذين يؤمنون بوجود إله صمم هذا الكون يرون أن الحياة هي من تصميم إله خالق، أما الذي لا يرون هذا الرأي فيرجعون الحياة إلى الصدفة. السؤال هل الحياة صدفة أم تصميم؟ يجيب عليه العالم الألماني كابلان، ففي عام 1972م وصف احتمال اجتماع البروتينيات المناسبة بمحض الصدفة في جزىء إنزيمي محدد بأنه ضعيف جدًّا إلى درجة لا يتصورها العقل. فإذا كانت هناك سلسلة تتألف مثلاً من مائة حلقة من الأحماض الأمينية، فإن احتمال اجتماعها بالصدفة - كما يرى كابلان - لا يزيد عن 1 من 10 (130) - واحد إلى يمينه مائة وثلاثون صفرً-. وإذا ما علمنا أن عدد الذرات الموجودة في الكون كله لا يزيد على 10(80) - واحد إلى يمينه ثمانون صفرًا - ذرة، ندرك كم هو ضعيف إحتمال نشوء الحياة بالمصادفة في أي مكان بالكون إن الغموض والمدهش في الحياة ليس التركيب المادي للخلية، ولكن كيفية انتقال المعلومات الموجودة داخل الخلية بشكل تعليمات لأداء الخلية عملها. هذه المعلومات وانتقالها مثلها كمثل البرنامج الذي يُسير الكومبيوتر لأداء مهمة معينة، وهنا يُطرح السؤال: كيف استطاعت ذرات بهذه الأحجام الصغيرة وهي غير عاقلة أن ترتب لنفسها برنامجاً تُسير عليه الخلية؟ الإجابة عن هذا السؤال ليس بالأمر اليسير، لذلك انقسم العلماء إلى فريقين، فريق يقول إنه تصرف كيميائي بطريقة الصدفة وفريق ثانٍ يقول إنها قوانين الطبيعة، ولكن من الذي أودع هذه القوانين؟ هل الطبيعة الصماء الجامدة قادرة على ذلك؟! من الذي وضع هذه القوانين للوصول للحياة في هذه الخلية وغيرها من بلايين الخلايا وكل يعمل عمله بدقة متناهية؟! الأدلة على تصميم الحياة إن هذه الأسطر لن تقنع بالضرورة الجميع، لكن لو تجرد الإنسان واتخذ قراره الفكري المستقل، لوجد أن الحياة تم تصميمها بدقة متناهية، ولنتعرض في الأسطر القادمة لهذا الموضوع 1 - تصميم الكون للحياة لكي نعرف شيئاً عن تصميم الحياة، لابد أن نرجع إلى ما قبل نشأة الحياة على كوكب الأرض، وهذا يعني أن نرجع إلى ما قبل خلق الأرص نفسها، بل من بدء خلق الكون كله! لقد بدأ خلق الكون بانفجار عظيم من نقطة، ومنها خرجت للوجود المجرات ومنها النجوم والكواكب في عملية تطورية دقيقة، إلى أن وصلنا إلى الكون الذي نراه أمامنا الآن!!. من الأمور التي تدل على تصميم الكون أنه يجب أن تكون قوة الجذب محسوبة بدقة لكي نصل إلى الكون الذي نراه الآن، فلا الجاذبية الأكبر من قيمة معينة ولا الأصغر، لأنه لو كانت الجاذبية بين أجزاء الكون أكبر مما كان بالفعل للزم توقف الكون عن التمدد، وهذا يعني عدم إعطاء الفرصة لتكون المجرات والنجوم من المادة الأولية، وبالتالي لا نحصل على الكون الحالي والذي يشمل الحياة ومنها حياتي وحياتك. أما إذا كانت الجاذبية أصغر مما كان بالفعل لتمدد الكون بسرعة كبيرة، بحيث تتشتت مادة الكون في الفضاء ولا تؤدي إلى تكوين المجرات والنجوم، فهذا يعني أيضا عدم تكون النجوم والكواكب وبالتالي الحياة بشكل عام. إن الاختيار الدقيق لقيمة الجاذبية في الكون يدل على أن الحياة تعتمد على هذه الدقة في الجاذبية، مما يعني أن الكون لكي يحوي الحياة لابد أن يصمم بهذا القدر من الجاذبية من الثواني الأولى للخلق!!. الجاذبية مثل واحد، ولكن هناك عوامل كثيرة أيضا تدخل في تصميم الكون والأرض والغلاف الجوي وغيرها الكثير الكثير، حتى توجد الحياة في الكون. 2 - خلق عناصر الحياة لكي تُخلق الحياة يجب أن تُخلق المادة، وعلى هذا الأساس يمكن فهم بدء نشاة الحياة بأنها بدأت من بداية نشأة الكون نفسه!!. لقد تم خلق العناصر على مراحل، فالهيدروجين تم خلقه في الدقائق الأولى لخلق الكون وبعدها تم خلق عنصري الهيليوم والليثيوم، لكن الحياة لا يمكن أن تُبنى على هذه العناصر فقط فالحياة تحتاج إلى عناصر مثل الكربون، الأكسجين، الكبريت والنيتروجين وغيرها. كيف يمكن الحصول على العناصر الأخرى؟ لابد من الانتظار طويلا للحصول على العناصر الضرورية للحياة، ولكن لماذا الانتظار؟ الجواب يكمن في أنه لكي يتم إنتاج هذه العناصر لابد أن يتم خلق النجوم، لأن النجوم هي الأفران التي تنتج هذه العناصر الضرورية!! ولكي تتكون نجمة لابد من مرور الزمن، ومرور الزمن معناه توسع الكون، فالكون في حالة تمدد إلى ساعة كتابة هذه الأسطر وعلى هذا الأساس لا يمكن أن توجد الحياة في كون صغير! 3 - تصميم عنصر الكربون الكربون من العناصر الضرورية جدا للحياة، ولا يمكن أن تقوم للكائن الحي أي كيان من غير الكربون. يقول (فريد هويل - أحد علماء الفيزياء والفلك): «إن قوانين الفيزياء النووية صممت بتأن مع الأخذ بالحسبان مستقبل النواتج لما يصنع داخل النجوم». لقد تم تصميم الشكل الفيزيائي للكربون بتأن وكذلك رتبت خواصه الكيميائية بإتقان أيضاً، كي تكون على ما هي عليه فعلاً. تحتوي جزيئات بعض المركبات الكربونية على عدد قليل من الذرات وبعضها الآخر يحتوي آلافاً وربما الملايين من الذرات، والأكثر من ذلك أنه لا يوجد عنصر آخر متقلب ومتعدد الجوانب كالكربون في تشكيله جزيئات غاية في المتانة والثبات. كتب الكيميائي البريطاني (نيغيل شيدويك) في كتابه (العناصر الكيميائية ومركباتها): «الكربون هو الوحيد والفريد من كل العناصر في عدد وتنوع المركبات التي يستطيع تركيبها، ولقد تم إلى حدّ الآن عزل ووصف أكثر من ربع مليون مركب للكربون، ومع ذلك فإن هذا لا يعطي فكرة كاملة عن قدراته مادام هو الأساس في كل أشكال المادة الحية اللامحدودة التعقيد». 4 - تصميم الماء السائل المدهش منذ بدء نشأة الحياة إلى أيامنا هذه لعب الماء دوراً في نشأة الحياة واستمرارها. لنأخذ جانباً واحداً من جوانب كثيرة فلو تجمد ماء كل المحيطات والأنهار والبحار، لأثر ذلك على كمية الحرارة التي يحصل عليها الأرض من الشمس. ذلك أن الجليد يعكس الضوء والحرارة انعكاسا عالياً وهذا يعني انعكاس كل الطاقة الشمسية القادمة لتدفئة الأرض، وتكون النتيجة أن الأرض تبرد أكثر وأكثر وتصعب الحياة عليها بل تنعدم نهائياً. لكن الذي يحمي استمرار الحياة هو الوضع الخاص للماء، فعند تجمده يطفو على الجليد المتكون على السطح لمنع المزيد من تجمد الماء! وبذلك يبقي بقية الماء في حالة سائلة ويمنع تجمد كل المحيطات. ألم يكن محقا ذلك العالم الذي قال إن الذي صنع الماء، كان في تصميمه أن يصنع الحياة وهناك حقيقة بين علماء الفلك الحيوية وهي أينما وجد الماء وجدت الحياة! لذلك نجد أن تركيز العلماء في الكشف عن الماء هذا السائل الغريب والثمين! في أي مكان يبحثون فيه عن الحياة. كشف الحياة على مستوى الكون إن الغموض في أصل الحياة على الأرض لا يمكن أن يحل إذا اعتمدنا على دراسة الحياة على كوكب الأرض فقط، لذلك لابد من الاعتماد على دراسات تشمل أجزاء أخرى من الكون بدءاً من الكواكب القريبة في المجموعة الشمسية، وانتهاء بالكواكب الأبعد، أي تلك التي تدور حول شموس أخرى في مجرتنا. ومن يدري فمن الممكن أن يبحث الإنسان في يوم ما عن الحياة في شموس تابعة لمجرات أخرى! إن الذي شجع على مثل هذا التفكير وجود أدلة على أن الأحماض الأمينية تتكون في المادة ما بين النجوم مما يعني احتمال أن الحياة لا يقتصر وجودها على الأرض. إن التفاؤل بوجود الحياة خارج الأرض راجع إلى اكتشاف الإنسان وجود الحياة في ظروف صعبة، حرارة عالية جداً، أو باردة جداً، أو وسط حمضي أو قاعدي، فمع أن الظروف صعبة في الكواكب الأخرى من المجموعة الشمسية، فإن اكتشاف الحياة في الظروف الصعبة على الأرض يعطي هؤلاء العلماء الأمل في وجود الحياة في مكان ما في المجموعة الشمسية. إن هذا الحرص على اكتشاف الحياة في مكان آخر غير الأرض هو من فضول الإنسان لمعرفة الحياة أكثر وأكثر، لذلك فإن طموح الإنسان لايقف عند الكشف عن الحياة البسيطة في المجموعة الشمسية، بل يتعداها إلى خارج المجموعة الشمسية.والطموح الأكبر هو الكشف عن الحياة العاقلة في أجزاء أخرى من الكون، وهذا يحتاج إلى مقال خاص في المستقبل إذا سمح لنا العمر بذلك. ------------------------------- قالت تعتبني: أراك منعتني علي محمود طه
|
|
