Тузувчи: Биология фанлари номзоди, доцент Б. Норматов

7-МАВЗУ: ХАЁТНИНГ КЕЛИБ ЧИҚИШ ВА РИВОЖЛАНИШИ. ДАВР ВА ЭРАЛАР.
Режа:

1. 
   Хаётни ўз-ўзидан пайдо бўлмаслигини олимлар томонидан исботланиши. Франческо Реди, Луи Пастер тажрибалари.
   
2. 
   Космозойлар ва панспермия гипотезалари моҳияти ва уларни айрим олимлар томонидан илгари сурилиши.
   
3. 
   Академик А. И. Опарин ва Холдейн томонидан абиоген гипотезасини яратилиши.
   
4. 
   Ерда хаётнинг ривожланиши Эра ва даврлар.
   

Адабиётлар. 1, 4, 6, 7.
Хаёт пайдо бўлиш муаммоси фан ва техниканинг ривожланишига қараб даврларда турлича хал этилди. Дин пешвозлари ва идеализм оқимининг номоёндалари Ер юзидаги барча ўсимликлар, ҳайвонлар ва одамлар худо қудрати билан вужудга келган, деган фикрни узоқ давр тарғиб қилиб келдилар. Бунга қарама-қарши материализм оқими тарафдорлари эса хаёт хеч қандай илохий куч иштирокисиз, табиий қонунлар асосида пайдо бўлганлигини эътироф этдилар. Бироқ материализм оқимининг дастлабки тарафдорлари ўлик табиат билан тирик табиат орасидаги туб сифат фикрларини етарлича англаб олмадилар. ХУI - асрда яшаган биолог врач Ван Гельмонт сичқонлар дондан, врач Парацельс балиқлар ва сичқонлар сасиган сувдан пайдо бўлади, деган фикрни тарғиб қилдилар. Парацельс катта-кичкина тирик одам гоменулеусни лабораторияда тайёрлаш рецептини ҳам тузди.
ХYI асрда яшаган Италян олими Франческо Реди хаётнинг ўз-ўзидан пайдо бўлиши тўғрисидаги бундай тасаввурлар нотўғрилигини биринчи бўлиб тажрибада исботлади.
Микроскоп кашф этилиши ва қўлланилиши туфайли ХYIII асрга келиб, микроорганизмлар олами маълум бўла бошлади. Натижада хаёт ўз-ўзидан пайдо бўлиши тўғрисидаги фикрни олимлар эксперементал йўл билан исбот қилмоқчи бўлдилар.
Франция микробиологи Луи Пастер тажрибалари ўтқазиб йирик организмларгина эмас, хатто энг майда организмлар ҳам ўлик табиатдан ўз-ўзидан бўлмаслигини исботлаб берди. Пастер тажрибасининг якунлари эълон қилингандан сўнг хаёт мангу деб даъво қилувчи гипотезалар майдонга келди. Космозойлар ва панспермия гипотезаларини бунга мисол қилиб кўрсатиш мумкин. Космозойлар гипотезасини биринчи марта 1865 йили немис врачи Рихтер илгари сурди. Кейинчалик мазкур гипотезани олимлардан Томсон ва Гельмгольц қувватладилар. Космозойлар гипотезасига кўра, коинотда хаёт мангу бўлиб, унинг заррачалари бир сайёрадан иккинчи сайёрага кўчиб юради. Бу заррачаларнинг кўчиб юришида метиоритлар асосий ўрин эгаллайди. Микроскоп кўринишидаги бу хаёт заррачалари метиоритларга ёпишиб, улар орқали Ерга тушган ва хаётенинг ривожланишига сабаб бўлган.
Панспермия гипотезаси 1907 йили швед олими Аррениус томонидан илгари сурилди. Бу гипотеза худди козмойлар гипотезаси сингари хаётнинг мангулигини эътироф этган. Бу икки гипотеза мазмунан бир хил бўлиб, асосий фарқи хайт заррачалари ерга турли йўллар билан етиб келганлиги хакида эди. Панспермия гипотезасига мувофиқ, хаёт куртаклари қуёшдан ажралган ёруғлик нурларининг босими таъсирида Ерга тарқалган дейилади. Бу гипотеза ҳам хаёт мангулигини эътироф этган.
Олимлардан А. И. Опарин 1924 йили, Холдейн 1928 йилда Ерда хаёт қандай пайдо бўлганлиги хакида абиоген гипотеза яратдилар. Опарин хаёт пайдо бўлиши тўғрисидаги гипотезани яратишда Энгельснинг хаётга берган таърифи ҳамда хаёт пайдо бўлиши проблемасини қандай хал этиш бўйича кўрсатмаларига, шунингдек, астрофизики, астрохимия, геология, биохимия ва бошқа фан ютуқларини эътиборга олди. У ўз гипотезасида Ердаги хаёт бошқа планеталардан кўчиб келмаганлигини, балки материянинг миллиард йиллар давом этган ривожлагниши натижаси эканлигини қайд қилди. Опариндан мустасино равишда инглиз олими Дж Холдейн ўз мақоласида хаёт абиоген йўл билан пайдо бўлганлигини ёқлаб, тубандаги фикрларни айтган. Ультрабинафша нурлар таъсирида Ернинг дастлабки атмосферасида ҳар хил органик моддалар, шу жумладан, қанд ва баъзи бир аминокислоталар синтезланган. Улар эса оқсилнинг тузилиши учун жуда зарур бирикмалар ҳисобланади. Холдейн мулоҳазасига кўра шундай бирикмалар дастлабки океан сувида йиғилиб борган ва бульон ҳолатига кирган. Ана шу бульондан хаёт пайдо бўлган.
Хозирги вақтда Ерда мавжуд барча органик моддалар биоген йўл билан, яъни тирик организмларда содир бўладиган фотосинтез ва хемосинтез натижасида вужудга келган. Хаётдан ном-нишон бўлмаган қадимги даврларда эса бундай моддалар абиоген йўл билан пайдо бўлиши табиий бир ҳол эди.
Опарин гипотезасига мувофиқ, Ерда хаёт пайдо бўлиши бир неча босқичга бўлинади. Хаёт пайдо бўлишидаги биринчи босқич турли моддаларнинг химиявий эволюцияси натижасида оддий молекулалардан иборат органик моддалар пайдо бўлиши билан изоҳланади. Биринчи босқич ҳақиқатдан ҳам Ернинг тарихий ривожланишида рўй берганлигини радиоастрономия ютуқлари асосида бевосита исботлаш мумкин. Кейинги йилларда олинган маълумотларга кўра, юлдузлар оламида углероднинг хилма-хил бирикмалари, айниқса фармальдигит, цион ва унинг махсулотлари кўплаб учрайди. Бу маълумотларнинг ўзи органик моддалар абиоген йўл билан вужудга келиши мумкинлигини ва жараён фақат хаёт пайдо бўлгунча эмас, ҳатто Ер ва бошқа сайёралар шакллангунча ҳам рўй берганлигини исботлайди.
Органик моддаларнинг абиоген усулида пайдо бўлиши фақат назарий жиҳатдан эмас, балки амалда ҳам исботланди. Масалан, Америкалик олим Миллер дастилабки Ер атмосферасида кўпроқ учраган деб тахмин қилган аммиак, метан, водород ва сув буғини шиша колба ичига жойлаштириб, ундаги темпиратурани 80 градусга етказиб, аппаратнинг кенгроқ қисми деворларга кавшарланган электродлар орқали электр зарядлари берилса, колбадаги суюқликнинг ранги ўзгариб, аминокислоталар ва бошқа органик моддалар ҳосил бўлганлигини аниқлаган.
Майда органик молекулалар пайдо бўлиб, ривожлангандан сўнг, кейинги хар хил ҳосса ва тузилишга эга полимер бирикмаларни ҳосил этиш билан боғлиқ мухим иккинчи босқич бошланади.
Нуклейин кислоталарининг абиоген йўл билан пайдо бўлиши мумкинлигини исботлашда немис биохимиги Шрамм ўтқазган тажрибалар диққатга сазовордир. У иккита электрон кавшарланган колба ичига шакар, азотли асослар ҳамда фосфат кислота тузлари эритмасини солиб эритмани 80 градусгача иситган ва ундан электр ўтқазган. Бу эритмалар аралашмаси бир неча кундан кейин текширилганда уларда ДНК ва РНК типдаги моддалар, яъни нуклеотидлар борлиги маълум бўлган. Олдбиологик синтез учун зарур энергия электр учқунлари, ультрабинафша нурлар ва радиактив моддаларнинг парчаланишидан олинган. Коацерват томчиларнинг ривожланиши дастлабки океанда оқсилга ўхшаш ва юқори молекулали бошқа органик молекулаларининг ҳосил бўлиш натижасидир.
Опарин коацерват томчилар ўз навбатида 4 босқичда ҳосил бўлган дейди. 1 босқичда эритма ўз концентрацияси билан атрофидаги эритмадан фарқланиб ажралган, 2-босқичда коацерват томчилар хажми жиҳатдан ортиб «ўса» бошлаган. 3- босқичда коацерват томчилар ҳам динамик холатга ўтган, яъни теварак атрофдаги эритмадан турли моддаларни ютиб олиб, катталашган ва реакция маҳсулотларини атрофдаги муҳитгача чиқарган ва ниҳоят, 4-босқичда улар ўртасида «табиий танланиш»га ўхшаш жараён борган. Улар орасида синтезланиш ва парчаланиш реакциялари мутаносиб ҳамда даврий равишда бўлган. Бу жараёнларда маълум моддаларни регенерация қилиб турган коацерват томчилар яшаб қолган. Коацерват томчиларнинг диаметри 1-500 млн гача бўлган. Уларнинг кўпчилиги ташқи муҳитдан қалин қават, гўё мембрана билан алоҳидалашган.
Учинчи босқич дастлабки тирик организмларнинг пайдо бўлиши. Коацерват томчилар катталашгандан сўнг майда томчиларга парчаланади. Коацерват томчилар ўз хизмати билан фарқланади. Коацерват томчилардан катализатор ҳоссасига эга бўлганлар кўп-роқ полимерланган ва узоқ яшаган. Коацерват томчиларининг ташқи муҳитдан энергия ва моддаларни ўзлаштирганлари яшаб қолиб бўлинган. Лекин улар тирикка яқин бўлса ҳам, хали уларни ҳаёт деб бўлмас эди. Дастлабки стабиллашган пробионидлар автокатлик, нуклеин кислоталардан иборат коацерват томчилар шаклида бўлган деган фараз бор.
Дастлабки даврларда нуклеин кислоталар билан оқсил малекулаларининг қўшилиши эхтимоли рўй берган. Бунда нуклеин кислота автокатализатор ва матрица, оқсил эса қурилма ва ҳимоя вазифасини ўтаган бўлиши мумкин. Бундай турғун системаларни Опарин шартли равишда пробионтлар деб атаган. Унинг кўрсатишича, пробионтларрнинг кейинги эволюцияси моддалар алмашинуви жараёнларининг активлашиши билан узвий боғлиқ бўлган.
Пробионтларда моддалар алмашинувининг секин-аста мураккаблашуви натижасида прогрессив эволюция янада юқори активликка эга катализаторлар ферментларни вужудга келтирган. Шундай қилиб, тарихий жараёнда, Опарин уқтиришича, тирик система бир бутун холича, шунингдек унинг айрим механизмлари такомиллаша борган.
Моддалар алмашинуви ва ўзини-ўзи кўпайтира олиш тирик хужайранинг энг асосий хоссасидир. Холдейн ва Опарин ҳаёт пайдо бўлишидаги дастлабки ҳоссани ҳар хил талқин қилганлар. Опарин ҳаёт пайдо бўлишидан олдин моддалар алмашинуви ҳоссаси Холдейн эса ўз-ўзини кўпайтира олиш ҳоссаси келиб чиққан, деган фикрни қувватлайдилар. Ернинг турли қатламларига қараб, Ер пайдо бўлгандан то ҳозиргача бўлган тарихий ривожланиш 5 та эрага бўлинади.
Саволлар:

1. 
   Франческо Реди ва Луи Пастерни тажрибаларини моҳияти нимадан иборат?
   
2. 
   Космозойлар билан панспермия гипотезалари фарқи нима дан иборат?
   
3. 
   А. И. Опарин гипотезасига кўра ҳаёт пайдо бўлишидаги асосий босқичлар нималардан иборат?
   
4. 
   Ерда ҳаёт пайдо бўлгандан бошлаб то ҳозиргача қандай эра ва даврларга бўлинади?