History of research into the origin of life
जीवन की उत्पत्ति में अनुसंधान के इतिहास में इस बारे में सिद्धांत शामिल हैं कि जीवन की शुरुआत कैसे हुई, प्राचीन काल से अरस्तू के दर्शन से लेकर 1952 में मिलर-यूरे प्रयोग तक। पैनस्पर्मिया एक परिकल्पना है कि जीवन पूरे ब्रह्मांड में मौजूद है, जो उल्कापिंडों, क्षुद्रग्रहों, धूमकेतुओं और ग्रहों द्वारा वितरित किया जाता है। यह यह समझाने का प्रयास नहीं करता है कि जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई, बल्कि उत्पत्ति को दूसरे स्वर्गीय शरीर में स्थानांतरित कर देता है। लाभ यह है कि जीवन के प्रत्येक ग्रह पर बनने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि एक ही स्थान पर, और फिर धूमकेतु या उल्कापिंड के प्रभाव के माध्यम से आकाशगंगा के बारे में अन्य तारा प्रणालियों में फैल गया है। इसके लिए प्रमाण बहुत कम है, लेकिन यह अंटार्कटिका में पाए जाने वाले मंगल के उल्कापिंडों और बाहरी अंतरिक्ष परीक्षणों में चरम सूक्ष्मजीवों के जीवित रहने के अध्ययन में कुछ समर्थन पाता है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर किए गए अध्ययनों के अनुसार, स्थलीय बैक्टीरिया, विशेष रूप से डीनोकोकस रेडियोड्यूरन्स, जो पर्यावरणीय खतरों के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं, बाहरी अंतरिक्ष में कम से कम तीन साल तक जीवित रह सकते हैं। एक चरम अटकल यह है कि जीवन का जैव रसायन बिग बैंग के बाद 17 माई (मिलियन वर्ष) के रूप में शुरू हो सकता है, एक कथित रहने योग्य युग के दौरान, और यह कि जीवन पूरे ब्रह्मांड में मौजूद हो सकता है। कार्ल ज़िमर ने अनुमान लगाया है कि आर. एन. ए. बनाने के लिए आवश्यक बोरॉन, मोलिब्डेनम और ऑक्सीजन सहित रासायनिक स्थितियां प्रारंभिक पृथ्वी की तुलना में प्रारंभिक मंगल ग्रह पर बेहतर हो सकती हैं। यदि ऐसा है, तो मंगल ग्रह पर उत्पन्न होने वाले जीवन-उपयुक्त अणु बाद में उल्का उत्सर्जन के माध्यम से पृथ्वी पर चले गए होंगे। 19वीं शताब्दी तक स्वाभाविक पीढ़ी सामान्य स्वीकृति पारंपरिक धर्म ने जीवन की उत्पत्ति का श्रेय उन देवताओं को दिया जिन्होंने प्राकृतिक दुनिया का निर्माण किया। स्वाभाविक पीढ़ी, अबियोजेनेसिस का पहला प्रकृतिवादी सिद्धांत, अरस्तू और प्राचीन यूनानी दर्शन में वापस जाता है, और 19 वीं शताब्दी तक पश्चिमी विद्वता में समर्थन जारी रखा। इस सिद्धांत में कहा गया है कि "निचले" जानवर कार्बनिक पदार्थों के क्षय से उत्पन्न होते हैं। अरस्तू ने कहा कि, उदाहरण के लिए, पौधों पर ओस से एफिड्स, गंदे पदार्थ से मक्खियाँ, गंदी घास से चूहे और सड़े हुए डूबे हुए लट्ठों से मगरमच्छ उत्पन्न होते हैं। मूल विचार यह था कि जीवन लगातार आकस्मिक घटनाओं के परिणामस्वरूप बनाया गया था। 17वीं शताब्दी में, लोगों ने थॉमस ब्राउन की स्यूडोडॉक्सिया एपिडेमिक जैसी कृतियों में सहज पीढ़ी पर सवाल उठाना शुरू कर दिया। उनके समकालीन, अलेक्जेंडर रॉस ने गलती से उनका खंडन किया। 1665 में, रॉबर्ट हुक ने एक सूक्ष्मजीव के पहले चित्र प्रकाशित किए। 1676 में, एंटोनी वैन लीउवेनहॉक ने सूक्ष्मजीवों, शायद प्रोटोजोआ और बैक्टीरिया का चित्रण और वर्णन किया। कई लोगों ने महसूस किया कि उनके अस्तित्व ने सहज पीढ़ी का समर्थन किया, क्योंकि वे यौन प्रजनन और अलैंगिक प्रजनन के लिए बहुत सरल लग रहे थेः कोशिका विभाजन अभी तक नहीं देखा गया था। वान लीउवेनहॉक सहज पीढ़ी से असहमत थे, और 1680 के दशक तक सीलबंद और खुले मांस ऊष्मायन और कीट प्रजनन के करीबी अध्ययन से लेकर प्रयोगों का उपयोग करके खुद को आश्वस्त किया, कि सिद्धांत गलत था। 1668 में फ्रांसेस्को रेडी ने दिखाया कि जब मक्खियों को अंडे देने से रोका जाता था तो मांस में कोई मैगॉट नहीं दिखाई देते थे। 1768 में, लाजारो स्पलांजानी ने प्रदर्शित किया कि हवा में रोगाणु मौजूद हैं, और उन्हें उबालकर मारा जा सकता है। 1861 में, लुई पाश्चर के प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि बैक्टीरिया और कवक जैसे जीव जीवाणुरहित, पोषक तत्वों से भरपूर मीडिया में अनायास दिखाई नहीं देते हैं, लेकिन केवल बाहर से आक्रमण करके दिखाई दे सकते हैं। 19वीं शताब्दी में अस्वीकृत माना जाने वाला 19वीं शताब्दी के मध्य तक, बायोजेनेसिस को इतने सबूतों द्वारा समर्थित किया गया था कि सहज पीढ़ी को प्रभावी रूप से अस्वीकृत कर दिया गया था। पाश्चर ने अपनी 1864 की एक खोज के बारे में टिप्पणी की, "सहज पीढ़ी का सिद्धांत इस सरल प्रयोग द्वारा मारे गए नश्वर प्रहार से कभी उबर नहीं पाएगा।" इसने एक ऐसा तंत्र प्रदान किया जिसके द्वारा जीवन कुछ सरल जीवों से विभिन्न प्रकार के जटिल रूपों में विविध हो गया। आज, वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि सभी वर्तमान जीवन पहले के जीवन से उतरते हैं, जो चार्ल्स डार्विन के प्राकृतिक चयन द्वारा विकास के तंत्र के माध्यम से उत्तरोत्तर अधिक जटिल और विविध हो गया है। डार्विन ने जे. डी. को लिखा। 29 मार्च 1863 को हूकर ने कहा कि "यह केवल एक मूर्खता है, वर्तमान में जीवन की उत्पत्ति के बारे में सोचना; कोई भी पदार्थ की उत्पत्ति के बारे में भी सोच सकता है।" ऑन द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज में, उन्होंने जीवन के "सृजित" होने का उल्लेख किया था, जिसके द्वारा उनका "वास्तव में मतलब किसी पूरी तरह से अज्ञात प्रक्रिया द्वारा" प्रकट "हुआ था, लेकिन जल्द ही पुराने नियम के शब्द" सृजन "का उपयोग करने के लिए पछता रहे थे। ओपेरिनः आदिम सूप परिकल्पना जीवन की उत्पत्ति के लिए कोई एकल आम तौर पर स्वीकृत मॉडल नहीं है। वैज्ञानिकों ने कई प्रशंसनीय परिकल्पनाएँ प्रस्तावित की हैं जो कुछ सामान्य तत्वों को साझा करती हैं। विवरणों में भिन्नता होने के बावजूद, ये परिकल्पनाएँ अलेक्जेंडर ओपेरिन (1924 में) और जॉन हाल्डेन (1929 में) द्वारा निर्धारित ढांचे पर आधारित हैं, कि प्रारंभिक कोशिकाओं का गठन करने वाले पहले अणु। .. .. आणविक विकास की धीमी प्रक्रिया द्वारा प्राकृतिक परिस्थितियों में संश्लेषित किया गया था, और फिर इन अणुओं को जैविक क्रम के साथ गुणों के साथ पहली आणविक प्रणाली में व्यवस्थित किया गया था। ओपेरिन और हाल्डेन ने सुझाव दिया कि प्रारंभिक पृथ्वी का वायुमंडल प्रकृति में रासायनिक रूप से कम हो रहा होगा, जो मुख्य रूप से मीथेन (CH4), अमोनिया (NH3), पानी (H2O), हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S), कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) या कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), और फॉस्फेट (PO43−) से बना होगा, जिसमें आणविक ऑक्सीजन (O2) और ओजोन (O3) दुर्लभ या अनुपस्थित होंगे। बाद के मॉडलों के अनुसार, हेडियन काल के उत्तरार्ध में वायुमंडल में काफी हद तक नाइट्रोजन (एन2) और कार्बन डाइऑक्साइड शामिल थे, जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन (एच2) और सल्फर यौगिकों की मात्रा कम थी; जबकि इसमें आणविक ऑक्सीजन और ओजोन की कमी थी, यह रासायनिक रूप से उतना कम नहीं था जितना कि ओपेरिन और हाल्डेन ने माना था। 1924 तक इस विषय पर कोई नया उल्लेखनीय शोध या परिकल्पना सामने नहीं आई, जब ओपेरिन ने तर्क दिया कि वायुमंडलीय ऑक्सीजन कुछ कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण को रोकती है जो जीवन के लिए आवश्यक निर्माण खंड हैं। अपनी पुस्तक द ओरिजिन ऑफ लाइफ में, उन्होंने प्रस्ताव दिया (डार्विन को प्रतिध्वनित करते हुए) कि "जीवन की सहज पीढ़ी" जिस पर पाश्चर ने हमला किया था, वास्तव में, एक बार हुआ था, लेकिन अब असंभव था क्योंकि प्रारंभिक पृथ्वी पर पाई जाने वाली स्थितियां बदल गई थीं, और पहले से मौजूद जीव तुरंत किसी भी सहज रूप से उत्पन्न जीव का उपभोग कर लेंगे। ओपेरिन ने तर्क दिया कि सूर्य के प्रकाश की क्रिया के माध्यम से ऑक्सीजन रहित वातावरण में कार्बनिक अणुओं का एक "आदिम सूप" बनाया जा सकता है। ये और अधिक जटिल तरीकों से तब तक जुड़ते रहेंगे जब तक कि वे कोसेर्वेट बूंदों का निर्माण नहीं कर लेते। ये बूंदें अन्य बूंदों के साथ संलयन द्वारा "बढ़ती" हैं, और विखंडन के माध्यम से बेटी की बूंदों में "प्रजनन" करती हैं, और इसलिए एक आदिम चयापचय होता है जिसमें "कोशिका अखंडता" को बढ़ावा देने वाले कारक जीवित रहते हैं, और जो विलुप्त नहीं होते हैं। जीवन की उत्पत्ति के कई आधुनिक सिद्धांत अभी भी ओपेरिन के विचारों को एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में लेते हैं। इस समय के आसपास, हाल्डेन ने सुझाव दिया कि पृथ्वी के प्रीबायोटिक महासागरों (उनके आधुनिक समकक्षों से काफी अलग) ने एक "गर्म पतला सूप" बनाया होगा जिसमें कार्बनिक यौगिक बन सकते थे। बर्नल ने इस विचार को बायोपोइज़िस या बायोपोइज़िस कहा, जीवित पदार्थ की प्रक्रिया जो आत्म-प्रतिकृति लेकिन निर्जीव अणुओं से विकसित होती है, और प्रस्तावित किया कि बायोपोइज़िस कई मध्यवर्ती चरणों से गुजरता है। रॉबर्ट शापिरो ने ओपेरिन और हाल्डेन के "आदिम सूप" सिद्धांत को इसके "परिपक्व रूप" में संक्षेप में प्रस्तुत किया हैः प्रारंभिक पृथ्वी पर रासायनिक रूप से घटता हुआ वातावरण था। विभिन्न रूपों में ऊर्जा के संपर्क में आने वाले इस वातावरण ने सरल कार्बनिक यौगिकों ("मोनोमर्स") का उत्पादन किया। ये यौगिक एक "सूप" में जमा होते हैं जो विभिन्न स्थानों (तटरेखा, समुद्री द्वार आदि) पर केंद्रित हो सकते हैं। आगे के परिवर्तन से, अधिक जटिल कार्बनिक पॉलिमर-और अंततः जीवन-सूप में विकसित हुआ। जॉन बर्नल जॉन बर्नल ने दिखाया कि इस और बाद के काम के आधार पर सिद्धांत रूप में अधिकांश अणुओं को बनाने में कोई कठिनाई नहीं है जिन्हें हम उनके अकार्बनिक अग्रदूतों से जीवन के लिए आवश्यक अणुओं के रूप में पहचानते हैं। उदाहरण के लिए, ओपेरिन, हाल्डेन, बर्नल, मिलर और यूरे द्वारा की गई अंतर्निहित परिकल्पना यह थी कि आदिम पृथ्वी पर कई स्थितियों ने रासायनिक प्रतिक्रियाओं का समर्थन किया जो ऐसे सरल अग्रदूतों से जटिल कार्बनिक यौगिकों के एक ही समूह को संश्लेषित करते थे। बर्नाल ने 1949 में जीवन की उत्पत्ति को संदर्भित करने के लिए बायोपोइज़िस शब्द गढ़ा। 1967 में, उन्होंने सुझाव दिया कि यह तीन "चरणों" में हुआः जैविक मोनोमर्स की उत्पत्ति जैविक पॉलिमर की उत्पत्ति अणुओं से कोशिकाओं में विकास बर्नाल ने सुझाव दिया कि विकास चरण 1 और 2 के बीच शुरू हुआ। बर्नल ने तीसरे चरण को सबसे कठिन माना, जिसमें एक कोशिका की सीमा के पीछे जैविक प्रतिक्रियाओं को शामिल किया गया था। जिस तरह से कोशिका झिल्ली आत्म-इकट्ठा होती है, उस पर आधुनिक काम और विभिन्न सब्सट्रेट में माइक्रोपोर पर काम, स्वतंत्र मुक्त-जीवित कोशिकाओं के विकास को समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम हो सकता है। मिलर-यूरे प्रयोग 1952 में, स्टेनली मिलर और हैरोल्ड यूरे ने एक प्रयोग किया जिसमें दिखाया गया कि कैसे ऑर्गेनिक अणु ऑपरिन-हाल्डेन परिकल्पना द्वारा प्रस्तुत स्थितियों के तहत अकार्बनिक अग्रदूतों से अनायास बन सकते हैं। मिलर-यूरे प्रयोग ने एमिनो एसिड जैसे सरल कार्बनिक मोनोमर बनाने के लिए गैसों-मीथेन, अमोनिया और हाइड्रोजन के साथ-साथ जल वाष्प के अत्यधिक कम करने वाले मिश्रण का उपयोग किया। गैसों के मिश्रण को एक उपकरण के माध्यम से साइकिल किया गया था जो मिश्रण में विद्युत चिंगारी पहुँचाता था। एक सप्ताह के बाद, यह पाया गया कि प्रणाली में लगभग 10 से 15 प्रतिशत कार्बन तब एमिनो एसिड सहित कार्बनिक यौगिकों के रेसमिक मिश्रण के रूप में था, जो प्रोटीन के निर्माण खंड हैं। इसने "सूप" सिद्धांत के दूसरे बिंदु के लिए प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक समर्थन प्रदान किया, और यह सिद्धांत के शेष दो बिंदुओं के आसपास है कि अधिकांश बहस केंद्रित है। सहेजी गई शीशियों के 2011 के पुनर्मूल्यांकन में 1950 के दशक में मूल रूप से खोजे गए जैव रसायनों की तुलना में अधिक जैव रसायनों का पता चला है, जिसमें 23 अमीनो एसिड शामिल हैं, न कि केवल पांच। 2020 के अध्ययनों से पता चलता है कि पृथ्वी का आदिम वातावरण मिलर-यूरे अध्ययनों में उपयोग की गई स्थितियों से बहुत अलग था। संदर्भ स्रोत सैन डिएगो, सीए, 31 जुलाई-2 अगस्त 2005 में आयोजित एस. पी. आई. ई. की कार्यवाही जीवन की उत्पत्ति