المجموعات

العلم وراء لماذا أصبح الجنس أولاً شيئًا

العلم وراء لماذا أصبح الجنس أولاً شيئًا

الجنس. الغالبية العظمى من الكائنات متعددة الخلايا تفعل ذلك ، ويفكر معظمنا في الأمر طوال الوقت ، ولكن كيف أصبح شيئًا؟

في مكان ما في منطقة 99% تتكاثر جميع الكائنات متعددة الخلايا جنسيًا. كل نوع له طقوسه الخاصة في التزاوج وآلياته أيضًا.

ذات صلة: فئران صحية ولدت من أبوين من نفس الجنس لأول مرة على الإطلاق

لكن كيف بدأ كل شيء هو لغز للعلم. كان تشارلز داروين العظيم مرتبكًا أكثر من ذلك بقليل.

كتب داروين في عام 1862: "نحن حتى على الأقل لا نعرف السبب النهائي للجنس ؛ لماذا يجب إنتاج كائنات جديدة من خلال اتحاد العنصرين الجنسيين. الموضوع بأكمله مخفي في الظلام".

لكن من الواضح أنها مهمة ومتطورة كإستراتيجية إنجابية لسبب ما. لكن سبب بدايته ومتى لم يفهمه العلم جيدًا.

كيف تم خلق الكائنات الحية الأولى؟

أولا وقبل كل شيء بعض التدبير المنزلي.

سيتم تخصيص هذه المقالة للفحص العلمي لأصول الحياة. وبالتالي ، فإننا لن نناقش أو نفحص أيًا من التفسيرات التي لا تعد ولا تحصى التي تقدمها المذاهب الدينية.

أصل الحياة هو أحد أقدم الأسئلة وأكثرها دراسة في العلوم. حتى الآن ، هناك العديد من النظريات حول هذا الموضوع.

في حين أن لديهم جميعًا آلياتهم وتفسيراتهم المختلفة ، فإن الأساسيات هي نفسها: -

- تم تكوين الجزيئات العضوية بطريقة ما من خلال العمليات الطبيعية.

- تراكمت بمرور الوقت وفي مرحلة ما كانت معقدة بما يكفي لتصبح ذاتية التكرار. أدى هذا في النهاية إلى ما يسمى بعالم RNA.

- يوفر الحمض النووي الريبي وسيلة للتكرار الذاتي ، والتجمع الذاتي ، والتي من شأنها أن تبدأ عملية التطور البطيئة والتي لا يمكن إيقافها.

البقية، كما يقولون، هو التاريخ.

فيما يلي بعض النظريات الأكثر انتشارًا حول أصل الحياة.

1. فرضية الطين

تفترض إحدى النظريات حول أصل الحياة أن الطين كان السبب الرئيسي لبدء الحياة على الأرض. تم اقتراحه لأول مرة من قبل الكيميائي العضوي الكسندر جراهام كيرنز سميث في جامعة جلاسكو.

كما تقول القصة ، كان الصلصال يتصرف مثل النموذج الأولي للريبوسومات للمساعدة في تركيز ودمج الجزيئات العضوية معًا. هذا من شأنه أن يساعد أيضًا في تفسير سبب كون الغالبية العظمى من الجزيئات العضوية ، مثل الأحماض الأمينية في الكائنات الحية ، خطية أو أعسر في بنيتها.

يقترح كيرنز سميث أن البلورات المعدنية في الصلصال يمكن أن تكون قد رتبت الجزيئات العضوية في أنماط منظمة. بعد فترة ، تولت الجزيئات العضوية هذه الوظيفة ونظمت نفسها.

2. شرارة الحياة

من الفرضيات الشائعة أن البرق بدأ الحياة. ساعدت التصريفات الكهربائية في توليد الأحماض الأمينية والسكريات من موارد الأرض الوفيرة من المياه والميثان والأمونيا والهيدروجين.

تم اقتراح النظرية لأول مرة وعرضها عام 1953 الشهير تجربة أوري ميلر.

إذا كان هذا صحيحًا ، فستستمر العملية بلا هوادة لملايين السنين لبناء المزيد من الوفرة والتعقيد من الجزيئات العضوية. كان هذا من شأنه أن يوفر جميع اللبنات الأساسية لبدء الحياة.

منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، تمكن العلماء من إثبات أن الغلاف الجوي للأرض في وقت مبكر كان على الأرجح فقيرًا بالهيدروجين. إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يكون هذا بمثابة شوكة في جانب النظرية.

ومع ذلك ، قد يكون من الممكن أن تكون السحب البركانية في الغلاف الجوي المبكر قد زودت الميثان والأمونيا والهيدروجين.

3. فرضية تنفيس أعماق البحار

مع ذلك ، هناك فرضية أخرى مفادها أن الحياة بدأت في أعماق المحيطات حول الفتحات المائية الحرارية البحرية. توفر هذه الفتحات ، كما هو الحال اليوم ، الكثير من الطاقة والهيدروجين الضروريين لتكوين الجزيئات العضوية.

يمكن أن تتراكم هذه الجزيئات في زوايا الفتحات مما يؤدي في النهاية إلى تكوين هياكل عضوية أكبر وأكثر تعقيدًا.

4. نحن جميعا كائنات فضائية

النظرية الأخرى التي نوقشت على نطاق واسع هي فرضية بانسبيرميا. تقترح هذه النظرية أن الحياة ، أو الجزيئات العضوية المعقدة ، تم تسليمها إلى الأرض عن طريق المذنبات أو الكويكبات التي التقطت "المتجولون" أثناء سفرهم عبر الفضاء.

في الواقع ، الجزيئات العضوية وفيرة جدًا في الفضاء ، لكنها ربما تكون قد تطورت أيضًا في عوالم أخرى ، مثل المريخ ، وتم تفجيرها في الفضاء أثناء اصطدام كويكب ، وتم نقلها في النهاية إلى هنا. يذهب البعض إلى حد اقتراح أن ميكروبات كاملة تم نقلها أيضًا بهذه الطريقة إلى الأرض (وحول الكون).

إذا كان هذا صحيحًا ، فإن هذا يشير إلى أن الحياة يجب أن تكون شائعة جدًا بالفعل حول الكون. لكنها أيضًا لا تقدم إجابة مرضية لمسألة أصل الحياة.

إنه ينقل فقط مسقط رأس الحياة إلى مكان آخر.

متى ظهرت أولى الكائنات متعددة الخلايا على الأرض؟

الجواب المختصر هو أننا ببساطة لا نعرف. في الواقع ، قد لا نكتشف ذلك أبدًا.

المشكلة هي مشكلة الحفظ. يتم ضرب عملية التحجر وفقدانها وتتطلب ظروفًا خاصة جدًا لتحدث.

هذه مشكلة لدرجة أن سجل الحفريات مليء بالثغرات التي قد لا يتم ملؤها أبدًا.

ومع ذلك ، وجدنا بعض الأدلة المحيرة على الحياة المبكرة. حتى الآن ، فإن أقدم أشكال الحياة المعروفة (التي تم العثور عليها متحجرة) هي كائنات دقيقة محفوظة في رواسب شرت قديمة في أستراليا.

هذه الحفريات على وشك 3.5 مليار سنة، وإذا كان هذا صحيحًا ، فإنه يشير إلى أن الحياة بدأت وتطورت بسرعة أكبر مما كان متوقعًا في السابق.

كيف بدأ التكاثر الجنسي؟

قبل وجود الجنس ، يبدو أن معظم الحياة قد تكاثرت لاجنسيًا. وهذا يعني أن هذه كانت في الأساس عملية انقسام خلوي مثلما تفعل معظم الكائنات وحيدة الخلية اليوم.

هذه عملية نسخ وقسم "بسيطة" تقوم بها معظم النباتات والبكتيريا والحيوانات اليوم. بالمقارنة مع التكاثر الجنسي ، فهي أقل فوضى ولا تتطلب كميات هائلة من الطاقة اللازمة للتكاثر الجنسي.

من ناحية أخرى ، يتطلب التكاثر الجنسي من الكائن الحي استثمار كميات أكبر بكثير من الطاقة والموارد لتحقيقه. إنه أكثر إصابة بالفشل ويمكن أن يكون خطيرًا أو قاتلًا للكائن الحي.

مثال رئيسي هو العناكب. في كثير من الحالات ، يؤدي فعل الجماع الفعلي إلى قتل الذكر ، وغالبًا ما يأكله رفيقه. ولكن حتى في الكائنات الحية الأعلى ، يميل التزاوج إلى الصراع ويمكن أن يكون أيضًا قاتلًا.

فلماذا على الأرض (يقصد التورية) أن الكائنات الحية طورت مثل هذه الطريقة الخطيرة للتكاثر المكثف للطاقة؟ متى بدأت؟

اتضح أن التكاثر الجنسي له فوائد عديدة على التكاثر اللاجنسي. أحد أهمها أنه يخلط المواد الجينية ويسمح بتنوع أكبر في النتائج.

لهذا السبب وحده ، فهو أحد القوى الدافعة الرئيسية وراء التطور والتنوع البيولوجي.

ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن الأذهان أن العديد من الكائنات وحيدة الخلية تتكاثر أيضًا عن طريق الاتصال الجنسي إذا تطلبت الظروف البيئية ذلك.

فائدة أخرى للتكاثر الجنسي هي أنه وسيلة لتخزين ونقل المعلومات بين الأجيال. الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا "تتعلم" أساسًا كيف تتكيف مع العالم وتنقل ما تعلموه إلى أطفالهم.

لكن متى بدأ كل شيء؟ هذا أصعب بكثير وهو سؤال آخر قد لا نتمكن من الإجابة عليه بأي رضا حقيقي.

ما هو أول كائن حي يمارس الجنس؟

بعض أقدم الأدلة الأحفورية على الجهاز الجنسي هي من أ 385 مليون سنة سمكة تسمى Microbrachius dicki("ليتل أرمز"). يعتقد العلماء أن هذه الأذرع الصغيرة استخدمها الذكر للتشبث بشريكه للتزاوج.

لكن ربما يكون أصل الجنس أقدم من ذلك بكثير. بعد كل شيء ، نعلم أن جميع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا ربما كان لها سلف مشترك في وقت ما.

وقد يكون لدينا مرشح لذلك. في 1.2 مليار سنة رواسب الصخور في كندا ربما وجد العلماء أدلة مبكرة على التكاثر الجنسي.

تحتوي على أحفورة تسمىBangiomorpha pubescens وهو شكل من أشكال الطحالب الحمراء أو الأعشاب البحرية التي يبدو أنها تتكاثر جنسياً. هذا ، حتى الآن ، هو أقدم حدث تم الإبلاغ عنه في السجل الأحفوري.

ويبدو أنها طورت هذه الاستراتيجية استجابةً للمناخ القاسي في ذلك الوقت.

"فيما يتعلق بالمناخ ، يبدو أنBangiomorpha pubescens ظهرت الأحافير في نفس الوقت الذي انتهى فيه الركود البيئي النسبي لمئات الملايين من السنين. نرى اضطرابات كبيرة في دورات الكربون والأكسجين في هذا الوقت ، مما يشير إلى تحولات بيئية كبيرة "، كما يقولجالين هالفرسون في جامعة ماكجيل في مونتريال ، كندا.

إذا كان هذا صحيحًا ، فقد تم تطوير الجنس كاستراتيجية للبقاء والتكاثر بشكل أفضل في عالم ديناميكي للغاية ومتغير. من الواضح أن الاستراتيجية أثبتت نجاحها وبدأت عملية لا يمكن إيقافها بلغت ذروتها في تطور جنسنا البشري.


شاهد الفيديو: دلائل تثبت أن عقلك يمكن تقوية قدراته في أسبوع واحد. جرب وستذهلك النتائج (ديسمبر 2021).