دنیای RNA جدید ترین نظریه پیدایش حیات

مقدمه نوشتار

یکی از هیجان بر انگیز ترین تحقیقات امروزی دانشمندان کشف چگونگی ایجاد حیات در زمین اولیه و از مولکول های پایه حیات است. پیدایش حیات و تکامل ساختاری آن از ساده ترین شکل حیات تا موجودات با ساختار پیچیده مانند انسان دارای تاریخچه تکاملی وسیعی بوده است از پیدایش زمین و واکنش های شیمیایی و ایجاد مولکول های آلی پایه حیات تا سلول های ساده اولیه و ادامه آن. دانشمندان نظریه های متفاوتی ارائه داده اند که طی زمان و مرحله به مرحله به واقعیت های چگونگی ایجاد ساختار مادی سلول اولیه نزدیک شده اند ولی حیات امر پیچیده ای است که ارتباط با واقعیت های مادی ندارد و دانشمندان نخواهند توانست به آن دست یابند و آن امر و روح خدا است که فرماندهی هدایت حیات را بر عهده دارد.

تئوری های پیدایش حیات و روند تحول آنها

اوری و میلر ثابت کردند که ساختار مادی موجود زنده در همین زمین و با واکنش های مادی صورت گرفته و در ادامه نظریه سوپ اولیه حیات مطرح شد، محیطی که غلظت مواد غذائی یا مولکول های اولیه حیات  به اندازه ای بوده که با برخورد با یکدیگر تصادفی چند اسید آمینه بتوانند تشکیل شوند. سپس ایجاد مولکول اولیه حیات در اقیانوس و در کناره دهانه آتشفشان های زیر دریا و در روی سنگ های پیریت به عنوان کاتالیزاتور. هنوز هم در عمق اقیانوس ها و اطراف دهانه های آتشفشان ها موجودات ریز ذره بینی هستند که با آن شرایط زندگی می کنند و تصورات دانشمندان را به این موضوع جلب کرد که امکان دارد سلول های اولیه حیات در کف اقیانوس ها شکل گرفته باشند. با پیشرفت علم ژنتیک و کشف ساختار مولکول پیچیده  دئوکسی ریبونوکلیک اسید DNA و چگونگی ایجاد ساختار شیمیایی آن از مونومرها به پلیمر ها که لازمه اش محیط بدون آب بوده تا مولکول های آب ایجاد شده در اثر پیوستن مونومر ها به پلیمرها بتوانند  فورا محیط واکنش را ترک کنند و در حقیقت باید آبی بیرون رونده باشد و غیر این صورت تعادل شیمیایی به سمت مونومر ها برمی گردد و امکان تشکیل  ماکرو مولکول های ساختار حیات فراهم نمی شد. بعلاوه انرژی لازم باید در اختیار باشد مانند همان نظریه کناره آتشفشان های زیر دریا که انرژی لازم را در اختیار می گذاشت. نظریه ها از درون آب به خشکی سوق داده شد.

آزمایشات متعددی توسط دانشمندان انجام شد که در مقاله چگونگی پیدایش حیات شرح داده ام. آخرین نظریه ها به ایجاد حیات در سنگ رس و پیریت ختم شد و سنگ رس توانست نقش خود را در ایجاد اولین مولکول ساده حیات با ژن ساده  نزد دانشمندان باز کند. تعریف نطفه امشاج و عملکرد آن در زمین اولیه و مقایسه با اسپرم و کرونا جای خود را در نظریه های پیدایش حیات باز کرد و قرآن در 1400 سال قبل پیدایش انسان را از نطفه بیان داشته که به علت عدم درک مفاهیم علمی آن نطفه را آب مرد معنی  کردند و هنوز هم بر این باور غلط  کهن پافشاری می کنند. تمرکز دانشمندان روی ایجاد کدینگ اولیه موجود زنده قرار گرفت. با بررسی و تحقیق روی باکتری های ساده اولیه که خوشبختانه هنوز حیات دارند و انواع از آن ها را مورد  شناسایی ژنتیکی قرار داده اند. نظریه ها بسوی این اجداد اولیه انسان و موجودات زنده جلب می شود. برخی از این اجداد اولیه که در 3/5 میلیارد سال قبل ما از آن به وجود آمدیم در روده های ما جا خوش کرده اند و در بقاء ما نقش ایجاد می کنند و برخی هم ما را ناخوش می کنند.

دانشمندان حدود 20 سال است که روی این باکتری ها کار می کنند و البته برای دستیابی به ژن برتر برای برنامه های تحقیقاتی علمی خاص خود و جدیدا دانشمندان علوم زیست شناسی و ژنتیک به این نکته مهم دست یافتند که باکتریها می توانند اطلاعات مهمی در چگونگی خلقت حیات را در اختیار بگذارند. این باکتری ها کلید چگونگی پیدایش مولکول های اولیه حیات را با خود دارند. این نظریه به عنوان تئوری دنیای RNA جای پای خود را در تحقیقات پیدایش حیات باز کرد. قابل ذکر است که براساس یافته های فسیلی و تحقیقات دانشمندان زیست شناسی و زمین شناسی باکتری های غیر هوازی بدون هسته و غشاء هسته ای پروکاریوت ها در سه نوع مختلف که به سیانو باکتری های تولید کننده اکسیژن ختم شده اند هر کدام پانصد میلیون سال حاکمیت زمین را در محیطی تاریک و بدون جوی مانند جو کنونی در دست داشته اند تا شرایط تکامل فراهم شود. ساختار ژنتیکی همه آن ها بر RNA استوار بوده است. مولکول RNA جزء ساختار مولکول د.ان.آ یا ژن کامل دارای وظائف خاصی است در تصویر زیر در سمت راست رنگ قرمز یک زنجیره از RNA را نشان میدهد و زنجیره دیگر زنجیره ماتریکس است که این دو زنجیره بوسیله چهار باز آلی مانند نردبان بهم وصل میشوند. ژنتیک و اشاره قرآن به دو رشته ساختاری و وظائف محوله آن

این مولکول در ساختار ژن کامل DNA نقش اساسی بازی می کند. بطور مستقل در حقیقت نوع تکامل نیافته DNA است. تئوری دنیای RNA می تواند این سوال را برای دانشمندان روشن کند که کدام مولکول شیمیایی اولین اطلاعات توارثی را توانسته اند ذخیره و منتقل کند. امروزه سلول های زنده اطلاعات ژنتیکی خود را در DNA ذخیره می کنند و برای این منظور آنزیم ها دست اندر کار می شوند و این ژن را درست می کنند. چگونه این آنزیم ساخته می شود اطلاعاتش در DNA است. حال کدام یک از آن ها اول درست شده اند به اصطلاح مرغ یا تخم مرغ. عقیده دانشمندان چنین است نه آزیم ها و نه DNA در حیات اولیه نقش داشته اند بلکه ترکیب شیمیائی RNA.

تاریخچه تئوری دنیای ریبونکلئوتید 

والتر گیلبرت برنده جایزه نوبل در سال 1986 این تئوری را پیشنهاد داد و بیان داشت که مهمترین اتفاق در پیدایش مولکول حیات دارا بودن خاصیت تکثیر پذیری یا ایجاد کپی خودش از راه خود تکثیر پذیری و این خصوصیات مولکول RNA در مکانسیم ژن کامل یعنی DNA به اثبات رسیده است و از آنجائیکه ساختار آن ساده تر از ژن DNA است می تواند منشاء ایجاد ارگانیسم های زنده بوده باشد. ژن کامل در موجودات زنده نطفه کامل است و از آن جائیکه مولکول های RNA حامل ژن ناقص هستند نطفه اولیه حیات بشمار می رود به اصطلاح پیش نطفه.

هنگامی که عملکرد این مولکول که در ژن کامل DNA ضبط و ذخیره و انتقال اطلاعات و هم چنین توان کاتالیزاتوری ریبوزوم مشخص گردید نظر ها به تئوری دنیای RNA جلب شد. از آنجائیکه این مولکول در ساختار تشکیلاتی به عنوان جزئی از DNA بشمار می رود و عملکرد آن تولید پروتئین البته به کمک آنزیم ها شناخته شد. این خاصیت را دانشمندان را به این موضوع کشاند که RNA از DNA قدیم تر است. بعلاوه ریبوز(قند موجود در RNA) بر خلاف  دی اوکسی ریبوز( قند موجود در DNA ) به وسیله  تراکم آلدولی ساخته می شود. تراکم آلدولی واکنشی است بین یک انول یا یون انولات و یک گروه کربونیل که به تشکیل آنیون  پس از بیرون دادن یک مولکول آب (این آب که قرآن آن را ماء دافق می نامد در واکنش تراکمی مونومرها به پلیمر ها نقش تعیین کننده ایجاد مولکول های حیات را بازی کرده و اشاره خداوند به این آب جهنده از اهمیت خاصی برخوردار است).

نقطه آغاز تکامل مولکول RNA خود تکثیر پذیری این مولکول بوده است. به مرور زمان برخی از این مولکول ها خاصیت کاتالیزوری سنتز پروتئین را کسب می کنند (دانشمندان موضوع را از دید تصادفی بودن تشکیل این مولکول می دانند و اعتقاد دارند که این مولکول ها ابتدا زیاد تولید شدند و برخی در پروسه زمان بر حیات بطور خود جوش عامل تکثیر پذیری را کسب کردند و من فعلا نظریه دانشمندان را بیان می کنم که برای مقایسه نظر قرآن لازم دارم) که منجر به ساخت خود مولکول RNA می شود. در حقیقت به گفته دانشمندان در مراحلی از تکامل این مولکول خودشان نقش کاتالیزوری خود را برای تولید خود به عهده میگیرند و در پروسه تکامل برخی از مولکول های RNA بهم چسبیده و دو رشته پلی مری DNA را به وجود آوردند و در نهایت توارث و انتقال اطلاعات ژنتیکی به وجود آمد. محدودیتی که در این نظریه وجود داشت این بود که خود تکثیر پذیری مولکول RNA به عنوان پایه و اساس ایجاد مولکول حیات در مونونوکلئوتید نهفته نیست بلکه وجود اولیگونوکلئوتید ها و یک ماده  کمکی ضرورت دارد. ماده کمکی در موجودات زنده همان آنزیم ها هستند که نقش کاتالیزاتور ها بازی می کنند ولی در زمین اولیه و برای اولین بار این ماده  کمکی چه بوده است دانشمندان را به تفکر و تلاش تجربی کشاند.

دانشمندان در سال 2001 کشف کردند که اساس عملکرد کاتالیزاتوری ریبو زوم ها در RNA نهفته و نه در پروتئین ها که قبلا تصور می شد. از آنجائیکه ریبوزوم ها به عنوان پایه سلول های اولیه برای دانشمندان جا افتاده است و در سلول های مشابه و زنده این عملکرد به اثبات رسیده ، این کشف به عنوان یک موضوع اساسی در تئوری دنیای RNA جای خود را باز کرد. این موضوع که مولکول RNA قادرند  اسید های آمینه را به پروتئین تبدیل کند به یقین رسیده است. مولکول RNA پپتید نوکلئیک اسید به عنوان گزینه احتمالی پیش مولکول RNA مورد توجه و علاقه دانشمندان قرار گرفته است. در نهایت نظریه های گذشته در چگونگی پیدایش حیات مورد بازبینی قرار گرفت و به دنبال کاتالیزاتوری هستند که توانسته نقش این ماده کمکی را بازی کند. لایه های درون سنگ رس در محیط داغ  که بتواند انرژی لازم را در دسترس قرار دهد مورد توجه دانشمندان قرار گرفت. مولکول اولیه RNA که ایجاد شد چگونه غشاء دور این نطفه قرار گرفت. تشکیل غشاء سلولی بدور این نطفه  لخت که باید از محیط اطراف جدا شود تا بتواند غذای اطراف را جذب و مواد زائد را دفع کند یک معضل بزرگ برای دانشمندان شده است. قرآن این غشاء را قرار مکین نامیده است. اخیرا دانشمندان دانشگاه هاروارد روی خاصیت کاتالیزوری سنگ رس که احتمال می دهند نقش این غشاء را بازی کرده است تحقیقاتی انجام داده اند و نظر داده اند که:

تحقیقات  دانشگاه هاروارد در پیدایش غشاء دور نطفه اولی

سنگ Montmorillonit یکی از انواع سنگ رس از مدت ها پیش به عنوان درا بودن خاصیت کاتالیزه کردن مولکول های آلی مورد توجه قرار گرفته   بود. رس می تواند تشکیل غشاء از چربی ها را آسان و نوکلئوتیدها را به ماکرومولکول های آلی DNA به هم پیوند دهد. قطرات کوچک چربی می توانند به یکدیگر بپیوندند و ساختار بزرگتری را تشکیل دهند. ولی نمی توانند خود را از آن حباب ها با پوشش رس خارج سازند.

Howard A Stone محقق قبلی دانشگاه هاروارد و پروفسور کنونی دانشگاه Princeton اظهار می دارد که این یک راه طبیعی است که می تواند مولکول های پایه حیات را برای تشکیل ژن اولیه، انتخاب و خود ساماندهی برساند. البته اینکه رس نقش اصلی در ایجاد حیات دارد هنوز روشن نشده ولی قدم اول که می تواند این عمل را کاتالیزه کند مورد تایید قرار گرفته. مقاله ایشان در نشریه Soft Matter تحت شماره Harvard University, 08.02.2011 – NPO به چاپ رسیده است.

این گزارش توسط دکتر آناند بالا سوبر ما نیام درباره موضوع رابط کلوئیدی: الگوی گلیکان محدوده غشاء چربی و مسدود سازی برای تشخیص زیست پزشکی ارائه گردید که در مقاله خلق حیات و نقش سنگ رس تحقیق علمی دانشگاه هاروارد شرح داده ام . دکتر آناند بالا سوبرمانیام آزمایش خود را برای دستیابی به فیلتر سنگ رسی انجام و نظریه داده بود که در زمین اولیه هم می توانسته در سنگ رس سلول اولیه حیات شکل گرفته باشد و نظریه ایجاد حیات در اقیانوس را رد کرده است. اشتباهی که ایشان به آن توجه نکرده بود این بود که آزمایش را در خاک رس کنونی انجام داده بود که قطرات حباب آب که از زیر خاک رس بیرون می آمدند غشائی از گل رس دور آن را پوشانده بود و ایشان آن را به سنگ رس اولیه در زمین ربط داده اند در صورتیکه در سنگ رس اولیه خاک رس کنونی که در طول میلیارد ها سال بر اثر فرسایش ایجاد شده اند هنوز وجود نداشته است. به تصویر زیر نگاه کنید این تصویر را شخصا برای گرفتن عکس مگس در گل و لای گرفتم و بعد متوجه  اهمیت این عکس که اساس یک نظریه علمی قرار گرفته است شدم. پوشش رس دور حباب آب که از درون خاک رس بیرون می آید واضح است. این پوشش رسی دور حباب آب می توانسته نقش غشاء سلول اولیه حیات در حفاظت از اولین نطفه حیات باشد. موضوع مهم رسیدن دانشمندان به خاصیت کاتالیزی سنگ رس در تشکیل مولکول های ار.ان.ای و کدبندی پروتئین ها است. این موضوع را قرآن به عنوان خلقت حیات در درون سنگ رس و از رسوب ته نشین شده به دلیل داغ بودن سنگ رس بیان فرموده است.

این موضوع به نظر جناب آقای دکتر قلی بیگیان استاد محترم فیزیک دانشکاه امیر کبیر رساندم و با همکاری ایشان چکیده  مطلب تهیه و به انجمن فیزیک آمریکا اعلام شد و مورد توجه قرارگرفت و خواستار پر کردن فرم شرکت در کنفرانس سالانه آن انجمن شدند که نتیجه پذیرفته شدن در لیست یا عدم آن را اعلام کنند که به دلیل محضورات بدون جواب گذاشته شد. تصویری که من تصادفا از تشکیل این حباب و غشاء رسی دور آن گرفته بودم همان موضوع نظریه ایشان است. در چکیده مطلب نظر قرآن منعکس شده. جهت اطلاع علاقمندان به بازنگری آیات علمی و متشابه قرآن در خلقت انسان در زیر آورده شده است.

American Physical Society Sites|APS|Journals|PhysicsCentral|Physics

APS Meetings Home|Help|Contact APS Meetings

Bulletin of the American Physical Society
APS April Meeting 2019
Saturday–Tuesday, April 13–16, 2019; Denver, Colorado
Session S01: Poster Session III (14:00-17:00)

2:00 PM, Monday, April 15, 2019
Sheraton Room: Plaza Foyer
Abstract: S01.00004 : Origin of the Life on the Primeval Earth
Abstract
Presenter:
Seyed Mohammad Taghavi Ahrami
(Saarbruken University)
Authors:
Seyed Mohammad Taghavi Ahrami
(Saarbruken University)
Hassan Gholibeigian
(AmirKabir University of Technology)

Abstract
It seems that the Si. Stone may have been the key to the origin of the first protocells on the primeval Earth. On the other hand, on the following arguments the semipermeable layer water-filled by air bubbles covered by soft clay can’t be the origin of the life.
The first is that, there was no soft clay on the Earth for enveloping the water-filled air bubbles. There is still no erosion of the stone materials in that time. Producing the soft clay from erosion of stones occur during few billions of years later.
Secondly, there was no air only water vapor, ammonia gases, H2, CH4 and other hydrocarbons in the form of saline in the interior of the hot Si. Stone.
The water vapor including the mentioned above items sediment inside the hot Si’ layers during the vaporizing the water. The temperature of the process inside the Si. Domain should had been about 150- 200 degree of the centigrade. Tاhen these accumulated black sediments can be origin of the first protocells.

موضوعی که مهم است توجه دانشمندان به سنگ رس به عنوان کاتالیزاتور است که قرآن آن را صلصال کالفخار سنگ رس و رسوب آب گرفته شده در آن را حما مسنون داغ نام نهاده است. مطالب این مقاله برای داستان آفرینش در قرآن بخش سوم خلقت حیات نیاز داشتم تا اولین نطفه حیات که قرآن آن را نطفه امشاج نامیده است و ارتباط مستقیم با مولکول RNA دارد برای خوانندگان محترم شرح دهم.

اساس خلق حیات طبق نظر قرآن براین نطفه امشاج، صلصال و حما مسنون که توصیف علمی آن است و صلب و ترائب هم صفت نرم (حما مسنون) و سخت (صلصال است) که آب بیرون رونده از بین این دو و با نقش کاتالیزاتوری  سنگ رس صورت گرفته که متاسفانه نظر ابن عباس اولین مفسر گرامی اسلام که با دید علمی همان زمان اظهار و تا کنون بر ذهنیات ما نقش بسته و بر باور ما نشسته و کندن آن از ذهن بسیار دشوار است معانی علمی این اعجاز قرآن را در عصر شکوفائی علم پشت پرده تحجر پنهان کرده است. آیات علمی قرآن فدای نظر گذشتگان شده است. سید محمد تقوی اهرمی به مناسبت عاشورای 1398 سالار شهیدان و سرور آزادگان حضرت امام حسین (ع) و یاران با  وفای جضرت. یادشان گرامی باد. اسلام با این حماسه ماندگار شد-ویرایش جدید مرداد 1402

منابع:

https://www.spektrum.de/news/stand-die-rna-am-anfang-des-lebens/1413735
https://de.wikipedia.org/wiki/RNA-Welt-Hypothese
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3331698

The Origins of the RNA World

• قبلی
• بعدی