დედამიწის ისტორია 🌍

სიცოცხლე კოსმოსურ სამყაროში ყველაზე განსაკუთრებული ფენომენია, ვინაიდან სიცოცხლის უწინარესი ნიშნები – ნივთიერებათაცვლა, მეტაბოლიზმი და გამრავლება მხოლოდ ცოცხალს ახასიათებს. ამიტომ, ნებისმიერი ყველაზე პრიმიტიული ორგანიზმის, თუნდაც, ბაქტერიის არსებობა და მისი სიცოცხლის სხვადასხვა გამოვლინება გაცილებით აღემატება არაორგანული სამყაროს ნებისმიერი ფენომენის წარმოშობას და განვითარებას. მაგალითად, მთათ წარმოშობა, ოკეანეთ წარმოშობა, უდაბნოთ წარმოშობა და ა.შ. გაცილებით ,,მარტივი“ პროცესებია, ვიდრე ცოცხალი ორგანიზმის ის გამოვლინებები, რომლებიცზემოთ აღინიშნა. სიცოცხლის წარმოშობას აუცილებელი წინაპირობა სჭირდებოდა, ვინაიდან ცოცხალი ორგანიზმი არაცოცხალისაგან განსხვავებით, გაცილებით ექვემდებარება აბიოტური ეკოლოგიური ფაქტორების – მზის, ქარის, ტემპერატურის და ა.შ. რყევადობას.

დედამიწას პლანეტად ჩამოყალიბებამდე წინა ისტორია ჰქონდა. მას შემდეგ, რაც დედამიწამ ქერქი გაიკეთა, ჩამოყალიბდა მისი ანატომია და იწყება პლანეტის გეოლოგიური ისტორია. დედამიწაზე ან ნებისმიერ სხვა პლანეტაზე სიცოცხლე რომ წარმოიშვას საჭიროა 4 პირობის არსებობა.

1. მზისგან დაშორების მანძილი – 150 მილიონიკილომეტრი, რაც ოპტიმალურია დედამიწაზე წარმოქმნილი ტემპერატურის თვალსაზრისით (არც ძალიან ცხელა, არც ძალიან ცივა).

2. დედამიწის მასა უნდა იყოს დიდი – ეს აუცილებელია მის ზედაპირზე ატმოსფეროსა და ჰიდროსფეროს შენარჩუნებისათვის.

3. წყალი უნდა იყოს სამი მდგომარეობიდან აუცილებლად თხევად მდგომარეობაში. მხოლოდ ამ შემთხვევაში შეიძლებოდა წარმოშობილიყო სათანადო ბიოქიმიური პროცესები.

4. დედამიწის ბრუნვა საკუთარიღერძის გარშემო 24 საათი. ეს მოვლენაც ოპტიმალურია იმდენად, რამდენადაც მზისკენ მოქცეული ნახევარსფერო გადახურებას ვერ ასწრებს და პირიქით, საპირისპირომ ხარე მზისგან გაუნათებელი გადაცივებას ვერ ასწრებს.

ცხრა პლანეტას შორის რიგითობით დედამიწა მესამე პლანეტაა და იგი ყველა ამ პირობას აკმაყოფილებს. ამიტომ მის ადგილზე რომ ნებისმიერი სხვა პლანეტა ყოფილიყო აღნიშნული თივსებებით სიცოცხლე მასზე განვითარდებოდა და არა დედამიწაზე. კოსმოსურ სამყაროში მილიარდობით მზის ანუ ვარსკვლავების სისტემაში ასევე მილიარდობით პლანეტებია, მაგრამ ამჟამად კაცობრიობას არ გააჩნია არავითარი ინფორმაცია სხვა სიცოცხლეების თაობაზე და მითუმეტეს ცივილიზაციებზე.

დედამიწის ისტორია შეიძლება დავყოთ ორ არსებით ნაწილად – უსიცოცხლო დედამიწა და მეორე სიცოცხლით დასახლებული დედამიწა. ამოსავალი წერტილი აქ არის ორგანული C ნივთიერება, რომელიც ჯერ გრელანდიის სათანადო ასაკის ქანებში მიაკვლიეს. დადათრიღებულია 3,8 მილიარდიწლით. თუმცა,რამოდენიმე წლის წინ ავსტრალიაში მიკვლეულ იქნა ცოცხალი ორგნაიზმების მიერ წარმოქმნილი იგივე ეს ნივთერება, მისი ასაკი კი 4,1 მილიარდი წელია.

პირვანდელ დედამიწაზე,სიცოცხლესთან კონტექსტის თვალსაზრისით ეკოლოგიაზე საუბარი ზედმეტია, რადგან არარსებობდა თვითც ცოცხალი ორგანიზმი მიკროარსების სახით. როდესაც ბიოქიმიური გზით დედამიწის წყალსატევებში წარმოიშვა პირველი არსება, აქედან შეგვიძლია ვისაუბროთ ამ არსების ეკოლოგიაზე. მას შემდეგ რაც წარმოიშვა პლანეტა დედამიწაზე სიცოცხლე, პლანეტის ისტორიას ორ ნაწილად ყოფენ – ფანეროზოული და კროპტოზოულიეონი. კრიპტოს – ბერძნულად ფარულს, მალულს ნიშნავს, ფანეროს – ღია, ხილული. გეოლოგიური სკალაიყოფაეონებად, ერებად და პერიოდებად.

კრიპტოზოულიეონი მოიცავს თითქმის 4 მილიარდ წელს. ამ ოთხი მილიარდი წლის განმავლობაში სიცოცხლე დედამიწის ქერქში პალეონტოლოგიური მასალების ხარჯზე ძალიან ღარიბ ინფორმაციას ტოვებს. მიზეზი მარტივია- ცოცხალ ორგანიზმებს დიდი ხნის განმავლობაში არ გააჩნდათ კალციფიცირებული ჩონჩხი. ცოცხალი ორგანიმზები ტოვებდნენ მხოლოდ ანაბეჭდებს (მცენარის ფოთლის ანაბეჭდები, ტრილობიტების, არქეოპტერიქსის ანაბეჭდიდა ა.შ.). მას შემდეგ, რაც დაახლოებით 600 მილიონი წლის წინ ორგანიზმებს სათანადო მიზეზების გამო წარმოექმნათ ჯერ ეგზოსკელეტი, ხოლოშ შემდგომ ენდოსკელეტი დედამიწის ქერქში აღმოჩნდა უამრავი ინფორმაცია ამ ჩონჩხის მქონე ორგანიზმებზე – მოკროორგანიზმებიდან დაწყებული მაკროორგანიზმების ჩათვლით (დინოზავრები). კალციუმით მდიდარი ჩონჩხი დედამიწის ქერქის მეტწილ გარემოში ინახება. შესაბამისად, ეს უკანასკნელი შეუფასებელი პალეონტოლოგიური მასალაა რათა მოხდეს აღდგენა ანუ რეკონსტრუირება წარსული სიცოცხლისა. ამიტომ ასეთ ეონსფანეროზოული ეწოდება. ამ უკანასკნელის დაახლოებით 600 მილიონი წელი დაყოფილია სამ ერად – პალეოზოური, მეზოზოური და კაინოზოური. ერები იყოფა პერიოდებად. პერიოდები იყოფა ეპოქებად, მაგალითად, მესამეული ან მეოთხეული.

როგორც უკვე აღინიშნა,ცოცხალი ორგანიზმის წარმოშობა თვითბაქტერიის დონეზე, თავისი მეტაბოლიზმითა და გამრავლებით შეუდარებლად დიდი ფენომენია, ვიდრე ნებისმიერი არაცოცხალი ბუნების წარმომადგენელის ფორმირება. მსგავსი სიცოცხლე და მისი წინამორბედი ფორმები უნდა წარმოშობილიყო როგორც ითქვა, თხევად გარემოში.

მეცნიერების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი საკითხი იყო კითხვაზე პასუხის გაცემა – როგორ შეიძლება წარმოშობილიყო სიცოცხლე? სად და რა პირობებში უნდა წარმოშობილიყო იგი ყველაზე პრიმიტიული, ან პირიქით ყველაზე განვითარებული – ადამიანის ჩათვლით? ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა შეუძლებელი იყო, სანამ მეცნიერების შესაბამისი დისციპლინები სათანადო დონეზე არ განვითარდებოდა. უწინარესად, აქ იგულისხმება პალეონტოლოგია, რომელიც პირდაპირ იძლევა პასუხს თუ როგორი ორგანიზმები იყვნენ წარსულში – გეოლოგიური სკალის შესატყვის სხადასხვა ეონებში, ერებში, პერიოდებში და ეპოქებში. ადამიანს რომ არ მიეკვლია დინოზავრის განამარხებული ძვლისთვის, ვერ წარმოიდგენდა მათ არსებობას.

XVIII საუკუნეში პარიზში, გამოჩენილი ფრანგი ზოოლოგის და პალეონტოლოგიის ფუძემდებლის ჟორჟკიუვეს ხელში აღმოჩნდა დედამიწაზე მოპოვებული პალეონტოლოგიური მასალების უმრავლესობა, რის თაობაზე დაცკიუვემ შეძლო სათანადო დასკვნების გაკეთება გადაშენებულ ცხოველებზე. მაგრამ მიკრონამარხების ანუ ბაქტერიის, ან და მისი დაშლის შედეგად დარჩენილი ორგანული ნივთიერების – C ნივთიერება – აღმოჩენა დიდ ტექნოლოგიურ პროგრესთან არის დაკავშირებული. შესატყვისად, XX საუკუნის მეორენახევრამდე სანამ ელექტრონული მიკროსკოპი არ იქნა გამოგონებული მსგავსი ნამარხების დეტერმინება შეუძლებელი იყო. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ XX საუკუნის მეორე ნახევრამდე სიცოცხლის წარმოშობა-განვითარები სშესახებ მყარი თეორიის შექმნა ფაქტობრივად შეუძლებელი იყო.

არისტოტელე – სწავლული, როგორც ზოოლოგიის მამამთავარი, აღწერს ხმელთაშუაზღვის მიმდებარე რეგიონიდან ფაუნის არაერთსახეობას, საუბრობს მათ საბინადრო გარემოზე, ერთდროულად იწყებს ფიქრს თვით სიცოცხლის წარმოშობა- განვითარების თაობაზე. მაგრამ, მას არ გააჩნდა სათანადო მეცნიერების მიღწევების შესატყვისი ტექნოლოგია, ცხადია, იგი შემოიფარგლებოდ ამხოლოდ ჰიპოთეზებით. რიგ შემთხვევაში ასეთი ჰიპოთეზა გულუბრყვილო ხასიათს ატარებდა. არისტოტელეს შეხედულებით ცოცხალის წარმოსაშობად აუცილებელია ნებისმიერ არაცოცხალში ჩადებული შინაგანი ნება, რის საფუძველზე მას შეეძლო გარდაქმნა ცოცხალ არსებად. ამ ნებას არისტოტელე უწოდებდა “ფსიქეას” (აქედან – ,,ფსიქოლოგია“) ანდა “ენტელექიას” (აქედან – ,,ინტელექტი“). აღნიშნულის წყალობით ქვაც შეიძლება ცოცხალ არსებად გარდაქცეულიყო და შემდგომში სიცოცხლის განვითარება კი ნებისებრი აღმავლობის, განვითარების გზით წარიმართებოდა.

არისტოტელეს გარდა ცოცხალ ორგანიზმთა წარმოშობის საკითხებზე ანტიკური ეპოქის სხვა სწავლულებიც ფიქრობდნენ. .

დედამიწაზე სიცოცხლის წარმოშობის შესახებ მრავალიმახვილგონივრული ჰიპითეზაა მოწოდებული. ისინი შეიძლება ორ ჯგუფად დავყოთ:

აბიოგენეზის კონცეფცია – ცოცხალი არაცოცხალი მატერიიდან წარმოიშვა.

ბიოგენეზისკონცეფცია – ცოცხალი მხოლოდ ცოცხალისაგან წარმოიქმნება

შემოთავაზებულ ჰიპოთეზებს შორის აღსანიშნავია:

• კრეაციონისტური
• თვითჩასახვის (სპონტანური ჩასახვა)
• სტაციონარული მდგომარეობის (მარადიულობის)
• პანსპერმიის (კოსმიური)
• ბიოქიმიური ევოლუციის

ფრანგმა მეცნიერმა ლუი პასტერმა 1862 წელს მახვილგონივრული მარტივი ცდით დაამტკიცა თვითჩასახვის გზით მიკროორგანიზმების წარმოშობის შეუძლებლობა. პასტერმა კოლბაში ბულიონი (მიკრობების საკვებიარე) მოათავსა. კკოლბაშიჰაერითავისუფლადშედიოდა, მაგრამმიკრობებივერიჭრებოდა. კოლბის შიგთავსი, გარემოსთან უშუალოკავშირის მიუხედავად, თვეების მანძილზე სტერილური რჩებოდა.

სტაციონარული მდგომარების  (მარადიულობის) ჰიპოთეზა

სტაციონარულიმდგომარეობისჰიპოთეზისთანახმად, როგორცდედამიწა, ისემასზედასახლებულისახეობებიმუდმივადარსებობდნენ. დედამიწაზეყოველთვისიყოსიცოცხლისათვისაუცილებელიპირობები. ამჰიპოთეზისმომხრეებსმიაჩნიათ, რომსახეობებიარასდროსწარმოშობილან,არიზიარებენშეხედულებას, რომგეოლოგიურეპოქებშიხდებოდაგარკვეულისახეობებისწარმოშობა, განვითარება, ხოლოზოგიერთიმათგანისამოწყდომა.

პანსპერმიის (კოსმიური) ჰიპოთეზა

პანსპერმიის ჰიპოთეზის მიხედვით, სიცოცხლე შეიძლება წარმოშობილიყო ერთხელ ან მრავალჯერ, დროის სხვადასხვა პერიოდში ჩვენი გალაქტიკის ან კოსმოსის სხვადასხვა ნაწილში. შემდგომში მოხდა სიცოცხლის განსახლება კოსმოსში, საიდანაც სტერილურ დედამიწაზე შემოაღწია.ამ ჰიპოთეზაში ყურადღება ექცევაორ საკითხს: 1. რა საშუალებით ხორციელდება ერთი პლანეტიდან მეორეზე ,,სიცოცხლის ჩანასახის” გადატანა; 2. შეუძლია თუ არა ,,სიცოცხლის ჩანასახს” კოსმიურ სივრცეში ცხოველქმედების შენარჩუნება.

ბიოქიმიურიევოლუციის ჰიპოთეზა.

ბიოქიმიური ევოლუციის ჰიპოთეზის თანახმად, სიცოცხლე წარმოიშვა დედამიწაზე, მისი განვითარების გარკვეულ ეტაპზე, ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებზე დამყარებულ ბუნებრივი მოვლენების შედეგად.

ბიოქიმიური ჰიპოთეზა წამოაყენეს რუსმა ბიოქიმიკოსმაა. ოპარინმა (1924) და ინგლისელმა მეცნიერმა ჯ. ჰოლდეინმა (1929). ამ ჰიპოთეზის თანახმად, არაორგანული ნივთიერებებიდან თანდათანობით ჩამოყალიბდა ორგანული ნივთიერებები, რომლებმაც სათავე დაუდეს ცოცხალუ ჯრედს. ოპარინის ვარაუდით, თავდაპირველად ჩამოყალიბდა ცილებისაგან აგებული კოაცერვატული წვეთები, რომელიც გარემოსთან ნივთიერებათა ცვლას აწარმოებდა.ჰოლდეინის მოსაზრებით, აბიოგენეზის გზითს სინთეზირებულმ აორგანულმა ნაერთებმა სათავე დაუდო თვითწარმომქმნელმა კრომოლეკულურ სისტემას, რომელშიც წამყვან როლს ნუკლეინის მჟვები ასრულებდა.

ამჰიპოთეზისმომხრეებისიცოცხლისწარმოშობისპროცესსპირობითადოთხეტაპადყოფენ:

• პირველადი ატმოსფეროს აირებიდან დაბალმოლეკულური ორგანული ნაერთების სინთეზი.
• მონომერებისაგან პოლიმერების (პოლიპეპტიდებიდან პოლინუკლეოტიდები) წარმოქმნა.
• თვითწარმომქმნელი სისტემების – პროტობიონტების ჩამოყალიბება.
• მარტივი უჯრედის ჩამოყალიბება, რომელსაც მოეპოვებოდა სიცოცხლისათვის დამახასიათებელი ნიშნები. კერძოდ, ჰქონდა რეპროდუქციული გენეტიკური აპარატი, რითაც შვილეულ უჯრედებს გადაეცემოდა მშობლის ყველა ქიმიური და მეტაბოლური თვისებები.

ქიმიური ევოლუციის შესაძლებლობა მოდელური ცდებით პირველად 1953 წელს დაასაბუთეს სტენლი მილერმა და ნობელის პრემიის ლაურეატმა ჰაროლ დიურიმ. პირველად ატმოსფეროს სავარაუდო ნივთიერებებზე (მეთანი, ამიაკი, მოლეკულურიწყალბადი, წყლისორთქლი) ელექტრონული მუხტის ზემოქმედებით მიიღეს ორგანული ნივთიერებები.

სადღეისოდ დადასტურებულია აბიოგენური გზით ზოგიერთი რთული ორგანული ნაერთის (ამინომჟავები, აზოტოვანი ფუძეები, ნუკლეოტიდები, მონოსაქარიდებიდამისთ.) სინთეზის შესაძლებლობა. ამ ეტაპზე წარმოიქმნა ნუკლეინის მჟვებისა და ცილების მონომერები, ასევე სხვა ბიოპოლიმერების შემადგენელი კომპონენტები. ატმოსფერო არ შეიცავდა ჟანგბადს და არიჟანგებოდა. პირველად ოკეანეში მათი თანდათანობით გართულებითა და დაგროვებით ჩამოყალიბდა ,,პირველადიბულიონი”.

მეორეეტაპზემონომერთაპოლიმერიზაციისშედეგადჩამოყალიბდაპოლიპეპტიდურიდაპოლინუკლეოტიდურინივთიერებები. ვარაუდობენ, რომ ორგანულ ნივთიერებათა კონცენტრაცია და პოლიმერიზაციის პროცესი უნდა მომხდარიყო მცირე გუბურების ფსკერზე ან თავთხელ, თბილ, ორგანული ნივთიერებებით მდიდარ (,,პირველადიბულიონი”) ზღვების სანაპიროზოლში.

მესამე ეტაპზე ანუ პრებიოლოგიური ევოლუციის საწყის ეტაპზე მოხდა მრავალმოლეკულური კომპლექსის ჩამოყალიბება. რთული ორგანული ნაერთებიდან ჩამოყალიბდა ცილა-ნუკლეინურ-ლიპიდოვანი კომპლექსი. მათ აღენიშნებოდათ გარემოსთან ურთიერთობისუნარი, ცოცხალისათვის დამახასიათებელი ზოგიერთი ნიშანი და ამ პრობიონტებმა დასაბამი მისცეს პროტო უჯრედს.

მეოთხე ეტაპი – უჯრედის წარმოშობა. პროტო უჯრედს ჩამოყალიბებული ჰქონდა ნივთიერებათა და ენერგიის ცვლა, რომელსაც გენეტიკური აპარატი აკონტროლებდა. ენერგიას მოიპოვებდნენ უჟანგბადო დაშლის – გლიკოლიზის გზით.  კვების ტიპის მიხედვით, თავდაპირველი ორგანიზმები ჰეტეროტროფები იყვნენ და იკვებებოდნენ ,,პირველადბულიონში” არსებული ორგანული ნივთიერებებით. ორგანიზმების ინტესიური გამრავლების გამო პირველად ოკეანეში ორგანულ ნივთიერებათა მარაგი მნიშვნელოვნად უნდა შემცირებულიყო. ამგვარმა პირობებმა გაამწვავა კონკურენცია.

ამონარიდი “პალეოეკოლოგიიდან”