Home الثقافة السباق من أجل أصل الحياة

السباق من أجل أصل الحياة

27
0

“لهذا السبب ليس القمل والبق والبراغيث والديدان المعوية فقط هم ضيوفنا وجيراننا في بؤسنا البشري، ويولدون من أحشائنا وبرازنا، ولكن أيضًا، إذا تم دفع قطعة ملابس قذرة من خلال فم وعاء يحتوي على قمح، ففي غضون أيام قليلة (قل 21) ، يتم امتصاص الخميرة من القماش، والتي تغيرت برائحة القمح”. القمح، يحول القمح نفسه، المغطى بطبقة خاصة به، إلى فئران: ومن المثير للدهشة أن هذه الأنواع من الحشرات، التي يمكن تمييزها بخصائصها الجنسية الخاصة، تتكاثر مع تلك التي ولدت من السائل المنوي لوالديها.

تم إخراج القطعة أصل الطبوقد سجلها الخيميائي والطبيب جان بابتيست فان هيلمونت (1580-1644) في النصف الأول من القرن السابع عشر. وفي ما يسمى “وصفة بلح البحر” قدم واحدة (من بين عدة) حجج للمذهب الحيوي ــ وجهة النظر القائلة بأن الكائنات الحية يمكن أن تنشأ تلقائيا من مادة غير حية. وفقًا للمذهب الحيوي، تم تنظيم الحياة بشكل هادف ولا يمكن فهمها على أنها نتيجة لعمليات ميكانيكية بحتة، ولكنها كانت محكومة بقوة حياة متأصلة خاصة. تجاه الحيوية، الذي يفصل الحي عن الميت.

في منتصف القرن التاسع عشر، ثبت منذ فترة طويلة أن القملة والفئران لا تنشأ بشكل عفوي؛ أنها تتطلب الوالدين. لكن المجهر فتح عالما غير مرئي من قبل من الكائنات المجهرية، وعند دراسة المحاليل الغنية بالمغذيات مثل مرق اللحم أو مستخلص القش، بدا أن مثل هذه الكائنات الحية يمكن أن تنشأ تلقائيا بشكل عفوي – حتى عندما تم تعقيم المحاليل المغذية منذ ذلك الحين عن طريق الرعاية.
التعامل مع الأدوية بالكامل.

كان فيليكس أرشيميد بوشيه (1800–1872)، عالم الطبيعة والطبيب الفرنسي، أحد أبرز دعاة النظرية الحيوية، وفي عام 1859 نشر العمل هيتروجينيحيث ادعى أنه أثبت بأدلة تجريبية لا لبس فيها أن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تنشأ تلقائيًا في المحاليل المغذية المعقمة. في منطقه، ألمح إلى قوة منظمة إلهية في جميع الكائنات الحية، وهي القوة التي تجذب وتنسق المادة غير الحية والتي تعمل باستمرار في معارضة العمليات المتحللة. إلا أن الاستنتاجات التي عرضها الكتاب تناقضت مع مدرسة ناشئة أخرى تزعم أن الحياة كلها، حتى المجهرية منها، تحتاج إلى آباء، وأن هؤلاء يصلون إلى المحاليل الغذائية المعقمة في تجارب بوشيه عن طريق الغبار والجزيئات الموجودة في الهواء.

من أجل توضيح هذه القضية وتهدئة الجدل المحتدم الذي اندلع داخل وخارج المجتمع العلمي فيما يتعلق بالتولد التلقائي للحياة، أعلنت الأكاديمية الفرنسية للعلوم في عام 1859 عن مسابقة وعدت بميدالية ذهبية مشروطة بقيمة 2500 فرنك (ما يعادل ما يقرب من مليون كرونة اليوم) والتي “من خلال التجارب التي تم إجراؤها بدقة يمكن إلقاء ضوء جديد على مسألة توليد الحياة”. ما يسمى بالجيل التلقائي.سيتم تحديد مسألة أصل الحياة، وسيتم اختيار الفائز من قبل لجنة مكونة من علماء بارزين وذوي سمعة طيبة من مختلف التخصصات ذات الصلة بالموضوع.

يبدو أن تشارلز داروين غير مبال بالانتفاضة في فرنسا، ونشر عمله الرائد في نفس العام حول أصل الأنواعحيث تجنب عمدا مسألة أصل الحياة. وبدلاً من ذلك، وجه انتباهه إلى ظهور أنواع مختلفة والتطور الذي يربط جميع الكائنات الحية معًا عبر تاريخ الحياة، وهو ما يشير إليه في مقدمة الكتاب باسم “لغز الألغاز”. بالنسبة لداروين، كان وجود الحياة هو نقطة البداية، واعتبر أن مسألة أصل الحياة تقع خارج نطاق ما يجب التكهن به مع معرفة العصر. وكما قال في رسالة إلى صديق من الأكاديمية الملكية البريطانية للعلوم بعد سنوات قليلة من نشر رائعته: «إنه محض هراء في الوقت الحاضر أن نفكر في أصل الحياة؛ قد يحاول المرء أيضًا التفكير في أصل المادة.

ولكن أحد أولئك الذين قبلوا التحدي كان الكيميائي والصيدلاني الفرنسي لويس باستور (1822-1895)، الذي أصبحت تجاربه أمثلة نموذجية لكيفية اختبار الفرضية العلمية من خلال تجارب مخططة بعناية، والتكرار، والضوابط ذات الصلة. في واحدة من أكثر التجارب حسمًا، تم تعقيم مرق اللحم الغني بالمغذيات عن طريق التسخين في قارورة زجاجية ذات رقبة متعرجة، والتي أصبحت ضيقة بشكل متزايد نحو الفتحة. ثم تم إغلاق قارورة عنق البجعة، كما أصبح يطلق عليها، ليتم فتحها لاحقًا والسماح للهواء المحيط بالتدفق إلى الداخل. باستثناء القارورة المعقوفة، أجرى بوشيه تجارب مشابهة للغاية، وأظهرت في هذه التجارب نمو الكائنات الحية الدقيقة في محلول مغذي معقم بغض النظر عن نوع الهواء الذي تعرضت له: هواء مدينة باريس القذر، الهواء الذي تم جمعه خلال رحلة استكشافية باهظة الثمن إلى نهر مالاديتا الجليدي على ارتفاع حوالي 3300 متر – حيث يعتبر الهواء نظيفًا بشكل خاص وخاليًا من الحياة المجهرية – وحتى الهواء الاصطناعي المخصب بالأكسجين، أحد مكوناته. يعتقد بوشيت ومعاونوه أن هذا هو أحد الشروط الضرورية لنشوء الحياة بشكل عفوي.

لتزويد المرق المعقم بالهواء الغني بالأكسجين الذي ادعى بوشيه أنه ضروري لنشوء الحياة، فتح باستور الفتحة في نهاية عنق المعقوفة، وعلى الرغم من أن المرق المعقم أصبح الآن على اتصال بأكسجين الهواء، إلا أنه ظل، في معظم القوارير، صافيًا تمامًا وخاليًا من الحياة المجهرية. كلما كان الهواء نظيفًا (على سبيل المثال، إذا تم فتح القوارير على ارتفاع عالٍ)، قل عدد عينات المرق التي كانت غائمة بالحياة المجهرية. عندما تم كسر عنق القارورة بالقرب من الرقبة، بحيث يتلامس الهواء بشكل مباشر مع السائل دون المرور عبر الرقبة الطويلة الضيقة، من ناحية أخرى، سرعان ما أصبح المرق غائمًا. حدث الشيء نفسه إذا قمت بهز المكبس مع الحفاظ على معقوفة سليمة، بحيث يتلامس السائل مع سطح الرقبة. وأظهرت النتائج أن جزيئات الهواء المجهرية هي التي تحمل الحياة. لقد التصقوا بالسطح الداخلي لعنق القارورة أثناء مرور الهواء الغني بالأكسجين، وهو ما كان بالضبط فرضية باستير، والسبب الرئيسي للتصميم العبقري للقارورة.

وعلى الرغم من ذلك، دافع بوشيه عن استنتاجاته وادعى، من بين أمور أخرى، أن تسخين باستير لفترة طويلة قد دمر القوة الحيوية للمرق. عندما طلبت لجنة الأكاديمية الفرنسية، ردًا على الانتقادات، تكرار التجارب، رفض بوشيه، وعندها تأكدت اللجنة من دقة تجارب باستور، وأعلنت بالإجماع فوزه في النزاع. وعلى الرغم من ذلك، استمر الجدل لبعض الوقت، من بين أمور أخرى، في ضوء حقيقة أن الحياة ظهرت أحيانًا في تجارب باستور أيضًا. بعد سنوات عديدة فقط، عندما أظهر باستير أن معدات بوشيه كانت ملوثة بالكائنات المجهرية أثناء التنفيذ، وتم التوصل أيضًا إلى أنه في بعض المحاليل الغذائية كانت هناك جراثيم – نوع من مرحلة الراحة المقاومة لبعض الكائنات الحية الدقيقة، والتي تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة حتى الغليان – هل يمكن تسوية النزاع مرة واحدة وإلى الأبد.

حتى داروين في ذلك الوقت أدلى بواحدة من تصريحاته القليلة جدًا حول أصل الحياة. كتب في رسالة من عام 1871: «ولكن إذا (وللأسف، يا لها من لو كبيرة) أمكننا أن نتخيل ذلك في بركة صغيرة دافئة […] تم تكوين مركب بروتيني كيميائيًا، وجاهز للخضوع لتغيرات أكثر تعقيدًا. لا تزال هذه الفرضية القائلة بوجود بيئة أصلية هامدة ظهرت فيها البذرة الأولى للحياة، شائعة اليوم بين العديد من الباحثين الذين يحاولون توضيح مسألة أصل الحياة. ولكن عندما تتحدث عن هذا “المسبح” فإنك تشير إلى شيء أقرب إلى أربعة مليارات سنة. كما تم استبدال البروتين الذي يتحدث عنه داروين في عدة نماذج بجزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) ذاتية التكاثر، والتي يُعتقد أنها أطلقت العملية الكيميائية التي لا تزال تؤثر على جميع الكائنات الحية التي نعرفها. وعلى الرغم من كل التقدم الذي أحرزه العلم، لم يتمكن أحد حتى الآن من إجراء تجربة تنشأ فيها الحياة تلقائيا من مادة غير حية. ولكن في وقت ما، في مكان ما، نشأت الحياة. ويبقى السؤال كيف حدث ذلك.