Биология ва генетика

Xozirgi vaqtda Erda mavjud barcha organik moddalar biogen yo‟l bilan, ya‟ni tirik organizmlarda sodir bo‟ladigan fotosintez va xemosintez natajasida vujudga kelgan. Hayotdan nom-nishon bo‟lmagan qadimgi davrlarda esa bunday moddalar abiogen yo‟l bilan paydo bo‟lishi tabiiy bir hol edi.

Oparin gipotezasiga muvofiq, Erda hayot paydo bo‘lishi bir necha bosqichga
bo‘linadi. hayot paydo bo‘lishidagi birinchi bosqich turli moddalarning ximiyaviy evolyusiyasi natijasida oddiy molekulalardan iborat organik moddalar paydo bo‘lishi bilan izohlanadi. Birinchi bosqich haqiqatdan ham Erning tarixiy rivojlanishida ro‘y berganligini radioastronomiya yutuqlari asosida bevosita isbotlash mumkin. Keyingi yillarda olingan ma‘lumotlarga ko‘ra, yudduzlar olamida uglerodning xilma-xil birikmalari, ayniqsa farmaldigit, sion va uning mahsulotlari ko‘plab uchraydi. Bu ma‘lumotlarning o‘zi organik moddalar obiogen yo‘l bilan vujudga kelishi mumkinligini va jarayon faqat hayot paydo bo‘lguncha emas, hatto Er va boshqa sayyoralar shakllanguncha ham ro‘y berganligini isbotlaydi.

2. Biogenezning asosiy bosqichlari va ularni tajriba orqali modellashtirish. Era va davrlar.

Organik moddalarning abiogen usulida paydo bo‘lishi faqat nazariy jihatdan emas, balki amalda ham isbotlandi. Masalan, Amerikalik olim Miller dastilabki Er atmosferasida ko‘proq uchragan deb taxmin qilgan ammiak, metan, vodorod va suv bug‗ini shisha kolba ichiga joylashtirib, undagi tempiraturani 80 gradusga egkazib, apparatning kengroq qismi devflarga kavsharlangan elektrodlar orqali elektr zaryadlari berilsa, kolbadagi suyuqlikning rangi o‘zgarib, aminokislotalar va boshqa organik moddalar hosil bo‘lganligini aniqlagan.
Mayda organik molekulalar paydo bo‘lib, rivojlangandan so‘ng, keyingi xar xil hossa va tuzilishga ega polimer birikmalarni hosil etish bilan bog‗lik muhim ikkinchi bosqich boshlanadi.
Nukleyin kislotalarining abiogen yo‘l bilan paydo bo‘lishi mumkinligini isbotlashda nemis bioximigi SHramm o‘tqazgan-tajribalar diqqatga sazovordir. U ikkita elektron kavsharlangan kolba ichiga shakar, azotli asoslar hamda fosfat kislota tuzlari eritmasini solib eritmani 80 gradusgacha isitgan va undan elektr o‘tqazgan. Bu eritmalar aralashmasi bir necha kundan keyin tekshirilganda ularda DNK va RNK tipdagi moddalar, ya‘ni nukleotidlar borligi ma‘lum bo‘lgan. Oldbiologik sintez uchun zarur energiya elektr uchqunlari, ultrabinafsha nurlar va radiaktiv moddalarning parchalanishidan olingan. Koatservat tomchilarning rivojlanishi dastlabki okeanda oqsilga o‘xshash va yuqori molekulali boshqa organik molekulalarining hosil bo‘lish natijasidir.
Oparin koatservat tomchilar o‘z navbatida 4 bosqichda hosil bo‘lgan deydi. 1- bosqichda eritma o‘z konsentratsiyasi bilan, atrofidagi eritmadan farqlanib ajralgan, 2- bosqichda koatservat toachilar xajmi jihatdan ortib «o‘sa» boshlagan. 3- bosqichda koatservat tomchilar ham dinamik xolatga o‘tgan, ya‘ni tevarak atrofdagi eritmadan turli moddalarni yutib olib, kattalashgan va reaksiya mahsulotlarini atrofdagi muhitgacha chiqargan va nihoyat, 4-bosqichda ular o‘rtasida «tabiiy tanlanish»ga o‘xshash jarayon borgan. Ular orasida sintezlanish va parchalanish reaksiyalari mutanosib hamda davriy ravishda bo‘lgan. Bu jarayonlarda ma‘lum moddalarni regeneratsiya qilib turgan koatservat tomchilar yashab qolgan. Koatservat tomchilarning diametri 1-500 mln gacha bo‘lgan. Ularning ko‘pchiligi tashqi muhitdan qalin qavat go‘yo membrana bilan alohidalashgan.
Uchinchi bosqich dastlabki tirik organizmlarning paydo bo‘lishi. Koatservat tomchilar kattalashgatsdan so‘ng mayda tomchilarga parchalanadi. Koatservat tomchilar o‘z xizmati bilan farqlanadi. Koatservat tomchilardan katalizator hossasiga ega bo‘lganlar ko‘proq polimerlangan va uzoq yashagan. Koatservat tomchilarining tashqi muhitdan energiya va moddalarni o‘zlashtirganlari yashab qolib bo‘lingan. Lekin ular tirikka yaqin bo‘lsa ham, hali ularni hayot deb bo‘lmas edi. Dastlabki stabillashgan probionidlar avtokatlik, nuklein kislotalardan iborat koatservat tomchilar shaklida bo‘lgan degan faraz bor.
Dastlabki davrlarda nuklein kislotalar bilai oqsil malekulalarining qo‘shilishi ehtimoli ro‘y bergan. Bunda nuklein kislota avtokatalizator va matritsa, oqsil esa qurilma va himoya vazifasini o‘tagan bo‘lishi mumkin. Bunday turgun sistemalarni Oparin shartli ravishda probiontlar deb atagan. Uning ko‘rsatishicha, probiontlarrning keyingi evolyusiyasi moddalar almashinuvi jarayonlarining aktivlashishi bilan uzviy bog‗liq bo‘lgan.

Probionglarda moddalar almashinuvining asta-sekin murakkablashuvi natijasida progressiv evolyusiya yanada yuqori aktivlikka ega katalizatorlar fermentlarni vujudga keltirgan. SHunday qilib, tarixiy jarayonda, Oparin uqtirishicha, tirik sistema bir butun xolicha, shuningdek ayrim mexanizmlari takomillasha borgan.