Xayotning paydo bulishi tugrisidagi tushuncha va tajribalar

Mavzu: Yerda xayotning bulishi tugrisida kreasionizm,

panspermiya xayotning abadiyligi.

Xayotni abiogen usulda kelib chikishi tugrisidagi nazariya rus akademigi A. I. Oparin tomonidan 1924 yilda taklif etilgan. Bu faraz Yerda xayet anorganik moddalarning abiogen molekulyar evolyusiyasi natijasida paydo bulgan deb tushuntiradi. Oparingacha xayotning kelib chikishi muammosini eksperimental fanlar usuli bilan yechish mumkinligini xech kim xayoliga xam keltirmagan edi. Tabiatshunos olimlarning e’tirof etishicha Kuyosh sistemasining boshka sayyoralari kabi Yer bundan taxminan 4,5—7,0 milliard yil oldin xosil bulgan. Dastlab Yerning xarorati juda baland bulgan. Asta-sekin sovish jarayonida ogir elementlar sayyoramizning~markaziga, yengillari esa periferik kismiga joylasha boshlagan.

Erda birinchi tirik organizmlar taxminan 3,5 milliard yil avval paydo bulgan deb taxmin kilinadi.

Xayet paydo bulishyning birinchi boskichi kimyoviy evolyusiyadir. Yerning birlamchi atmosferasi tarkibidagi vodorod, azot, uglerod, kislo­rod mavjud erkin energiya ta’sirida reaksiyaga kirishib, avval ammiak, metan, uglerod oksidlari, vodorod sulfid, suv buglari kabi oddiy organik birikmalar xosil bulgan. Natijada erkin kislorod birikmalar tarkibiga kirib tamom bulgan, abiogen usulda biologik monomerlar sintezlangan.

Yerning bovishi natijasida juda katta suv xavzalari — birlamchi okeanlar xosil bulgan. Yerga ultrabinafsha nurlar bemalol yetib kelgan. Suv molekulalaridagi kislorod xisobiga organik moddalar oksidlanib spirtlar, aldegidlar, aminokislotalarning monomerlari xosil bulgan. Xilma-xil kimyoviy reaksiyalar natijasida birlamchi okean suvi xar xil murakkab organik birikmalar bilan tuyinib borgan.

Bunday xodisalarning xakikatan xam tabiatda kuzatilishi mumkinligini olimlar juda kup ilmiy tajribalarda isbotlaganlar. Chunonchi S. Miller kizdirilgan metan, ammiak, vodorod va suv buglariga elektr uchkuni bilan ta’sir kilib (154-rasm), asparagin, glisin, glutamin kabi aminokislotalarni sun’iy sintezlagan (bu sistemada gazlar bir­lamchi atmosferani, elektr uchkuni esa yashinni imitasiya kiladi). D. Oro vodorod sianid, ammiak va suvni kizdirib adeninni sintezladi. Keyinchalik metan, ammiak va suvdan ionlashtiruvchi nurlar ta’sirida uglevodlardan riboza va dezoksiriboza sintezlandi. Bunga uxshash tajribalar rus va chet el olimlari tomonidan kup marta kaytarildi va natijasi tasdikdandi.

Olimlarning taxminiga kura bunday monomerlar bora-bora biolo­gik polimerlar, ya’ni polipeptidlar, polinukleotidlarga aylangan. Yerning tarixiy rivojlanishida bunday xodisa ruy berishi mum-kin edi. Bu xodisa xam tajribada tasdikdangan. Masalan, S. Foke tajribalarida aminokislotalar aralashmasini kizdirib proteinoiddar (oksilsimon moddalar) sintezlandi. Keyinchalik laboratoriya sharoitida nukleotidlar polimerlari sintezlan­di.

Shunday kilib, million yillar davom etgan uzgarishlar tufayli kimyoviy moddalar astasekin murakkablashib borgan. Oksillar va nuklein kislotalar, kuyuk jelatinasimon eritmalar xosil kilib, koaservat tomchilarga yoki koaservatlarga aylangan. Koaservatlar xar xil moddalarni uziga biriktira olganlar. Koaservatlar ichida kimyoviy reaksiyalar kuzatilgan, keraksiz moddalar yana ajratilib yuborilgan.

Lekin koaservatlarni xali tirik mavjudotlar deb atash mumkin emas. Kimyoviy evolyusiyaning tomchilar asta-sekin usa boshlagan va sunggi boskichlarida koaservat ularda moddalar almashinishiga uxshagan tirik organizmlarga xos belgilar

154-rasm. Anorganik moddalardan organik moddalarni sintezlashda kullaniladigan asbob (Miller tajribasi).

paydo bulgan.Koaservatlar usib, ma’lum xajmga yetgandan keyin bulinadi. Olimlar bu koaservatlar membranaga uxshash tashki kobik bilan uralgan deb taxmin kiladilar. Tashki muxit bilan moddalar almashinishi xususiyatiga ega bulgan koaservatlar protobiontlar yoki birlamchi xujayralar deb ataladi. Koaservatlarga uxshash birikmalarning laboratoriya sharoitida tash­ki muxit bilan moddalar almashina olishi mumkinligi A. I. Oparin va uning shogirdlari tomonidan tajribada tasdiklangan

Protobiontlar — tulik xayet shakli deb aytish mumkin emas. Ularda asta-sekin katalizatorlar vazifasini bajaruvchi fermentativ sistemalar paydo bula boshlaydi. Sintez reaksiyalari ATFga uxshash birikma­larning paydo bulishi bilan kuchayib boradi. ATF avval abiogen usulda xosil bulgan, deb faraz kilinadi. Metallar va organik moddalar komplekslarining xosil bulishi koaservatlarning katalitik funksiyalarini kuchaytirgan. Natijada kofermentlar va spesifik fermentlar paydo bulgan. Protobiontlardan xujayralar kelib chikishida kimyoviy reaksiyalarning katalizatorlari xisoblangan oksillar va axborotni saklovchi va avloddan-avlodga utkazuvchi nuklein kislotalar funksiyalarining uzaro moslashishi va kushilishi katga axamiyatga ega bulgan.

xujayra tuzilishining shakllanishida sintez xususiyatining ener­giya bilan ta’minlovchi samarali sistemalar (ATF) paydo bulishi xal kiluvchi axamiyatga ega bulgan. Kimyoviy evolyusiya natijasida eng oddiy tirik mavjudotlar paydo bulgan. Matrisali sintez paydo bulganidan keyin kimyoviy evolyusiya uz urnini biologik evolyusiyaga bushatib bergan. Kayotning bundan keyingi rivojlanishi biologik evolyusiya yuli bilan borgan.

Xayot paydo bulishining asosiy boskichlari kuyidagilar xisoblanadi:

1. Kimyoviy reaksiyalar natijasida oddiy organik birikmalarning xosil bulishi.

2. Monomerlardan polipeptidlar va nuklein kislotalar tipidagi polimerlarning xosil bulishi.

3. Yukori molekulali organik birikmalarning koaservatlarni xo­sil kilishi.

4. Koaservatlarni urab turuvchi oddiy membranalarning xosil bulishi.

5. Moddalar almashinishining xosil bulishi.

6. Matrisa prinsipi asosida uz-uzini xosil kilish mexanizmlarining paydo bulishi.

Xozirgi davrda xayotning paydo bulishi tugrisida genetik faraz xam mavjud. Bu farazga kura dastlab paydo bulgan biopolimerlar oksillar emas, balki nuklein kislotalar xisoblanadi. Nuklein kislotalar sintezlangandan keyin matrisa asosida oksil biopolimerlari paydo bul­gan. Bu faraz birinchi marta 1929 yilda G. Miller tomonidan taklif etilgan. Laboratoriya tajribalari asosida nuklein kislotalar fermentlar ta’sirisiz xam replikasiyalanishi mumkinligi aniklangan. Ba’zi olimlarning faraziga kura birlamchi ribosomalar fakat RNKdan tashkil topgan bulishi mumkin. Bunday oksilsiz ribosomalar asosida oksil molekulalarining sintezlanishi mumkin. Yakinda bu farazni tasdiklovchi yangi ma’lumotlar olindi. Ribonuklein kislota fermentsiz xam replikasiyalanishi, ya’ni uz-uzini sintezlashi ma’lum buldi. Teskari transkripsiya, yangi informasion RNK asosida DNK sintezla­nishi mumkinligini, bu farazning dikkatga sazovor ekanligini kureatuvchi dalillardan biridir.

Kayotning yukorida keltirilgan kaysi usulida paydo bulishiga karamay, dastlabki tirik organizmlar — protobiontlar, geterotroflar bul­gan, ya’ni muxitdagi tayyor organik moddalar bilan oziklangan deb faraz kilinadi. Xamma xayotiy jarayonlar anaerob usulda kechgan, chunki atmosferada erkin kislorod bulmagan. Organik moddalar zaxirasi kam bulgan, ularning abiogen usul bilan xosil bulish jarayoni juda sekin davom etgan. Shu tufayli evolyusiya jarayonida tabiiy tanlashning ta’sirida avtotrof oziklanuvchi organizmlar kelib chikkan. Fotosintezning paydo bulishi eng muxim aromorfoz uzgarishlardan biri xisob­lanadi. Natijada birlamchi sianeyalar, ya’ni kukyashil suv utlari paydo bulgan. Bu esa atmosferada erkin kislrrodning paydo bulishiga va aerob nafas olish usuliga utishga olib kelgan. Aerob nafas oliщ anae­rob usulga nisbatan juda samarali bulgani uchun organik olamning jadal rivojlanishiga, murakkablashishiga olib kelgan. Xozirgi vaktda anaerob organizmlar fakat kislorod yetishmaydigan sharoitdagina yashaydi.

Xayotning keyingi rivojlanishida kimyoviy tanlash biologik tanlash bilan almashinib, uning rivojlanishi biologik evolyusiya krnunlariga binoan davom etmokda.

Yukorida kursatib utganimizdek Yerda dastlab yashagan organizmlar kislorodsiz yashashga moslashgan prokariotlar bulgan. Eukariotlar esa atmosferada kislorodning mikdori kupaygandan keyin paydo bulgan. Eukariot xujayralarning kelib chikishi xakidagi ma’lumotlarga «Si­tologiya asoslari» kismidan karang. Birinchi fotosintezlovchi orga­nizmlar bundan taxminan 3 milliard yil avval paydo bulgan.

Fotosintez evolyusiyada juda katta axamiyatga ega:

1. Fotosintez jarayonining paydo bulishi natijasida organizmlarning abiogen sintezlanuvchi organik moddalar uchun rakobati ancha susayadi.

2. Fotosintez atmosferani kislorod bilan boyitadi.

3. Fotosintez natijasida atmosferaning yukori katlamida ozon ekrani paydo bulishi xayot shakllarining ultrabinafsha nurlarining xalokatli ta’siridan ximoya kilinishiga olib keldi. Shunday kilib Yerda xayot abiogen usulda anorganik moddalardan, fizik omillarning va predbiologik tanlashning ta’siri ostida paydo bulgan. Xozirgi davrda xayot fakat tirik shakllardan (biogen usulda) kelib chikadi. Yerda xayotning kaytadan abiogen yul bilan kelib chikishi mumkin emas.