پیشگفتار:
تنها نوع حیاتی که در حال حاضر می شناسیم، حیاتی است که در زمین وجود دارد. این حیات بی نهایت متنوع و شامل باکتریها و تک یاخته ایها که به ندرت بدون میکروسکوپ دیده می شوند، میلیونها نوع حشره، درختان غول آسای سکوا، وال ها و سر آخر خود انسان است. بدن همه این موجودهای زنده از عناصر شیمیایی ترکیب شده است.
عناصری که در ماده زنده یافت می شوند، نسبتاً معدودند: کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و بعضی عناصر دیگر، از جمله برخی فلز ها، معمولاً این عناصر با هم ترکیب می شوند و ترکیبهای زیستی، یا زیستی- شیمیایی را به وجود می آورند. شماری از ترکیبهای زیستی- شیمیایی، از قبیل پروتین، همه یا بیشتر عناصر نامبرده در بالا را دارند.
دیگر مولکولهای مربوط به حیات، مانند آب و دی اکسید کربن، فقط معدودی از این عناصر را دارند. بیشتر ترکیبهای زیستی- شیمیایی، ترکیبهای آلی، یعنی دارای کربن اند. چون بیشتر ترکیبهای زیستی-شیمیایی کربن دارند، می گویند حیات در زمین مبتنی بر کربن است. معمولاً برون زیست شناسان به سه دلیل عمده، کار خود را به سیستمهای زیستی-شیمیایی مبتنی بر کربن، محدود می کنند.
1) این سیستمها نماینده، تنها شکلهایی از حیاتند که ما با آنها آشنایی داریم.
2) اختر شناسان ترکیبهای آلی زمین گونه، در فضاهای خارجی کشف کرده اند. این کشف بسیاری از برون زیست شناسان را به این نتیجه گیری رسانده است که شالوده های ساختمانی حیات، در همه نقاط جهان یکسان است.
2) 3) این مواد شیمیایی، هنگام تشکیل سیاره ها از عناصر موجود در سحابی یا ابر گاز و غبار در فضا، جزء آنها می شوند. این عناصر به تناسب وفورشان در فضا وجود دارند: هیدروژن، هلیوم، کربن، اکسیژن، نیتروژن، و غیره با مازاد عظیمی از هیدروژن، در جو سیاره اولیه، ترکیبهایی چون متان، آب و آمونیاک، از بسیاری از این عناصر تشکیل شده اند.
ماده در فضای خارجی
فضای خارجی دارای انواع گوناگون ماده، از ذرات ریز اتمی گرفته تا غبار کیهانی و جرمهای بزرگ تر است. اما با توجه به مقیاسهای زمینی، فضای خارجی خلاء است. چگالی متوسط ماده آن بسیار پایین است و شاید به یک مولکول در سانتی متر مکعب برسد . در مقایسه، جو زمین میلیونها مرتبه متراکم تر است.
ماده کیهانی، مثل همه ماده ها، در تراز های مختلف انرژی وجود دارد، بنابراین این ماده طول موجهای مختلفی از تشعشع برقی-مغناطیسی منتشر می کند. اگر موجهای برقی-مغناطیسی در برد رادیویی فرکانسها باشند، می توان آنها را، در زمین، با رادیو تلسکوپ دریافت کرد. دانشمندان این موجها را برای شناختن طبیعت شیمیایی اتمها و مولکولهایی که آنها را می فرستند، تحلیل می کنند.
دانشمندان در میان این مولکولهای کیهانی، تعدادی ترکیبهای شیمیایی کشف کرده اند، که با حیات در کره زمین مربوطند، یعنی آنها همان ترکیبها و عناصرند که جزو سیستمهای زنده اند، کمک به پیدایش زندگی می کنند، یا به وسیله ارگانیستها تولید می شوند. این مواد که در فضا کشف شده اند، عبارتند از آب، آمونیاک، متان، فرمالدئید، سیانوژن، هیدروژن و الکل متیلیک، این ترکیبها به استثنای آمونیاک و آب (و به غیر از عنصر هیدروژن)، همه کربن دارند. این ترکیبهای شیمیایی چگونه به وجود آمده اند ؟ بیشتر دانشمندان برآنند که این مواد منشاء غیر آلی یا غیر زنده دارند. بدین معنی که مواد شیمیایی زیستی ، از تکامل سیستمهای شیمیایی غیر زنده به وجود آمده اند. این نظریه تکامل شیمیایی حیات نامیده می شوند و با پیدایش و تکامل سیاره ها و منشاء حیات، ارتباط تنگاتنگ دارد. حیات از همان نوع ترکیب شیمیایی است که تصور می رود در تاریخ اولیه یک سیاره و پیش از پیدایش زندگی در آن، به وجود آمده باشند مسئله ای که برای دانشمندان پیش می آید این است که، آیا این ترکیبهای بیولوژیک منجر به تشکیل موجود های زنده می شوند یا خیر؟
ترکیب شیمیایی متغیر سیاره ها
تکامل شیمیایی، حتی پیش از پیدایش ستاره ها و سیاره ها در بخش معینی از فضا آغاز می شود. ترکیبهای آلی ساده، از عناصر موجود در ماده کیهانی تشکیل می شوند. رفته رفته انواع مختلف ماده کیهانی با هم جمع می شوند و ستارگان و سیاره ها را به وجود می آوردند. وقتی این امر به وقوع می پیوندند، بسیاری از ترکیبهای آلی، جزء سیاره ها می شوند. بنابراین، در مرحله اولیه تکامل، سیاره ها،ترکیبی بسیار شبیه به ترکیب ماده فضایی تشکیل دهنده خود دارند. بعد ها ترکیب شیمیایی سیاره ها، ضمن تکامل آنها در طی عصر ها، تغییر می کند. بسیاری از دانشمندان برآنند که جو سیاره نمونه وار اولیه که تازه تشکیل شده است مقدار زیادی هیدروژن ، متان، آمونیاک، و احتمالاً بخار آب و اکسیژن دارد. اگر این سیاره از ستاره ای (خورشیدی) که به دور آن می گردد ، دور باشد سرد است.
بنابراین مقدار زیادی از گازهای جوی آن ممکن است به صورت ابر هایی از قطره های کوچک یا برف متراکم شود. بعضی گازها ممکن است حتی بصورت لایه های منجمد در سطح ستاره درآیند. سیاره های خارجی بزرگ منظومه شمسی ما «مشتری، زحل، اورانوس و نپتون)در چنین شرایطی قرار دارند. بسیاری از دانشمندان برانندکه چنین سیاره هایی دارای مواد شیمیایی زیستی اند و هنوز هم چنین ترکیبهایی را تولید می کنند. در مقایسه، جو زمین از حیث نیتروژن و اکسیژن غنی است و همان طور که می دانیم، بسیار خوب از حیات نگهداری می کند. آیا زمانی زمین ما، به مشتری یا زحل شباهت داشته است؟ عده ای از دانشمندان به این پرسش پاسخ مثبت می دهند، آنان می گویند تقریباً در4،000،000،000 تا 5،000،000،000 سال پیش، زمین دارای جوی از هیدروژن، آمونیاک و متان بوده، که در دیگر جرمهای منظومه شمسی ممکن است اهمیت برون زیست شناختی داشته باشند.
شامل 24 صفحه Word
دانلود تحقیق حیات در کرات دیگر
