-
كيف بدأت الحياة؟خمسة اسئلة وجيهة عن اصل الحياة (خح)
-
-
بويضة بشرية ملقحة، تظهر هنا اكبر بـ ٨٠٠ مرة تقريبا من حجمها الحقيقي
ما رأي علماء كثيرين؟ يقول العديد من مؤيدي التطور ان الحياة بدأت منذ بلايين السنين في عمق المحيط او على جانب حوض قديم امتلأ بسبب حركة المد. ففي رأيهم، اختلطت مواد كيميائية تلقائيا في مكان كهذا. فشكَّلت مركَّبات شبيهة بالفقاقيع، ثم كوَّنت جزيئات معقدة وراحت تتناسخ. وهم يعتقدون ان كل الكائنات الحية على الارض اتت الى الوجود بالصدفة من واحدة او اكثر من هذه الخلايا الاولى «البسيطة».
لكنَّ علماء محترمين غيرهم من مؤيدي التطور لا يوافقونهم الرأي. فهم يظنون ان اولى الخلايا، او اهم اجزائها على الاقل، وصلت الى الارض من الفضاء الخارجي. لماذا؟ لأن العلماء، رغم كل جهودهم، لم يُثبتوا ان الحياة يمكن ان تنشأ من جزيئات غير حية. وعام ٢٠٠٨، تحدَّث الكسندر مينيج، البروفسور في علم الاحياء، عن هذه المسألة المحيرة. فقد علَّق على السنوات الخمسين الاخيرة قائلا: «لم تدعم الادلة التجريبية الفرضيات القائلة ان الحياة ظهرت فجأة على الارض من مجرد حساء بدائي، ولم يُحقِّق العلم اي تقدم ملحوظ يقودنا في هذا الاتجاه».١
ماذا تكشف الادلة؟ ان السؤال: ‹من اين يأتي الاطفال؟› لا يقبل الجدل. فجوابه موثَّق وواضح. من جهة اخرى، معروف ان الحياة تنشأ دائما من حياة. فهل يُعقل ان يكون هذا القانون الاساسي قد كُسر في الماضي البعيد؟ هل يمكن ان تنشأ حياة تلقائيا من مواد كيميائية جامدة؟ وما احتمال وقوع حدث كهذا؟
لقد اكتشف الباحثون ان ثلاثة انواع على الاقل من الجزيئات المعقدة يجب ان تعمل معا كي تبقى الخلية حية، وهي: الدَّنا DNA (الحمض الريبي النووي المنقوص الاكسجين)، والرَّنا RNA (الحمض الريبي النووي)، والبروتينات. واليوم علماء قليلون فقط يؤكدون ان خلية حية مكتملة نشأت بالصدفة من مزيج من المواد الكيميائية غير الحية. فما احتمال ان يظهر الرَّنا او البروتينات بالصدفة؟a
ستانلي ميلر، ١٩٥٣
يظن علماء كثيرون ان الحياة يمكن ان تبدأ بالصدفة بسبب تجربة أُجريت للمرة الاولى عام ١٩٥٣. ففي تلك السنة أنتج ستانلي ميلر بعض الاحماض الامينية، وهي المكوِّنات الكيميائية الاساسية للبروتينات، وذلك بتمرير الكهرباء في مزيج من الغازات. وقد مثَّل هذا المزيج جو الارض البدائي على ما يُعتقد. بعدئذ وُجدت بعض الاحماض الامينية ايضا في حجر نيزكي. فهل يعني هذان الاكتشافان ان الصدفة يمكن ان تُنتج بسهولة مقوِّمات الحياة الاساسية كلها؟
يقول روبرت شابيرو، بروفسور متقاعد في الكيمياء في جامعة نيويورك: «يفترض بعض الكتَّاب ان مقوِّمات الحياة كلها يمكن تكوينها بسهولة من خلال تجارب تشبه تجربة ميلر، وأنها كانت موجودة في احجار نيزكية. لكن هذا ليس صحيحا».٢b
فكِّر ايضا في جزيء الرَّنا الذي يتألف من جزيئات اصغر حجما تُدعى نيوكليوتيدات (نُوَيدات). والنيوكليوتيد جزيء مختلف عن الحمض الاميني وأكثر تعقيدا بقليل. مع ذلك، «لم يُبلَّغ عن انتاج اي نوع من النيوكليوتيدات في تجارب تقوم على تمرير شحنات كهربائية، ولم يتم ايجاده في دراسة الاحجار النيزكية»، وفقا لشابيرو.٣c وهل يمكن لمجموعة من العناصر الكيميائية الاولية ان تشكِّل عشوائيا جزيء رنا قادرا على التناسخ؟ يستبعد البروفسور ايضا هذه الفكرة. فالاحتمال «ضئيل جدا لدرجة ان حدوثه ولو مرة واحدة في اي بقعة من الكون المرئي يُعَد ضربة حظ استثنائية».٤
الرَّنا (١) ضروري لصنع البروتينات (٢) الا ان البروتينات تلعب دورا في انتاجه. فهل يعقل ان ينشأا كلاهما، او واحد منهما، بالصدفة؟ يناقش القسم ٢ الجُسيمات الريبية (٣) (ribosomes).
وماذا عن جزيئات البروتين؟ تتألف هذه الجزيئات من احماض امينية مرتبة ترتيبا دقيقا جدا، ويتراوح عدد الاحماض بين خمسين وعدة آلاف في البروتين الواحد. مثلا، جزيء البروتين المتوسط الحجم في الخلية «البسيطة» يحتوي على ٢٠٠ حمض اميني. الا اننا نجد في خلايا كهذه آلاف انواع البروتينات. وإذا نظرنا في مجرد بروتين واحد مؤلف من ١٠٠ حمض اميني فقط، فإن امكانية تشكُّله عشوائيا على الارض هي واحد على مليون بليون تقريبا.
يتطلب صنع جزيئات معقدة في المختبر مهارة عالِم، فهل يعقل ان الجزيئات الاكثر تعقيدا الموجودة في الخلية ظهرت بالصدفة؟
والباحث هيوبرت يوكي الذي يؤيد نظرية التطور لا يقف عند هذا الحد، فيقول: «مستحيل ان تبدأ الحياة بالبروتينات».٥ فالرَّنا ضروري لصنع البروتينات، الا ان البروتينات تلعب دورا في انتاجه. ولكن لنفرض ان جزيئات البروتين وجزيئات الرَّنا ظهرت صدفةً في مكان وزمان واحد، رغم ان امكانية حدوث ذلك شبه معدومة. فما احتمال ان تتعاون هذه الجزيئات وتكوِّن شكلا من اشكال الحياة قائما بنفسه وقادرا على التناسخ؟ تذكر د. كارول كليلاند، العضو في معهد ناسا لعلم الاحياء الفلكي: «ان احتمال حدوث ذلك بالصدفة (انطلاقا من مزيج عشوائي من البروتينات والرَّنا) ضعيف الى ابعد حد. مع ذلك، يبدو ان معظم الباحثين يحاولون ان يفهموا كيف يمكن ان تظهر البروتينات والرَّنا كلٌّ على حدة في ظل الظروف البدائية الطبيعية. اما تعاون هذه الجزيئات فيعتبرونه تحصيل حاصل». وتذكر كليلاند بخصوص النظريات الرائجة حول ظهور مقوِّمات الحياة بالصدفة: «لا يقدِّم ايٌّ منها تفسيرا مقبولا لما حدث».٦d
اذا استلزم ابتكار وبرمجة روبوت اصطناعي وجودَ كائن ذكي، فكم بالاكثر ايجاد خلية حية او كائن بشري؟!
ما اهمية هذه الوقائع؟ لنفكِّر في الباحثين الذين يظنون ان الحياة بدأت بالصدفة. لقد وجدوا في حجر نيزكي احماضا امينية موجودة ايضا في الخلايا الحية. كما صنَّعوا في مختبراتهم بواسطة تجارب دقيقةِ التصميم والتنفيذ جزيئات اخرى اكثر تعقيدا. وفي النهاية يأملون ان يصنعوا كل الاجزاء اللازمة لبناء خلية «بسيطة». لكن حالهم هذه تشبه حال العالِم الذي يأخذ عناصر طبيعية ويحوِّلها الى فولاذ وبلاستيك وسليكون وأسلاك، ثم يبني روبوتا. بعدئذ يُبرمج الروبوت بحيث يتمكن من صنع نسخ عن نفسه. فماذا يبرهن بهذه العملية؟ شيئا واحدا لا غير: ان كيانا ذكيا (العالِم) قادر ان يوجِد آلة مذهلة (الروبوت).
ولنفترض ان العلماء توصلوا يوما الى بناء خلية، فإنهم يحققون بذلك انجازا مذهلا. ولكن هل هذا برهان ان الخلية يمكن ان تتكون بالصدفة؟ لا، بل العكس تماما.
ما رأيك؟ تشير الادلة العلمية كلها حتى تاريخنا هذا ان الحياة تأتي فقط من حياة. فكيف نصدِّق اذًا ان خلية حية، مهما كانت «بسيطة»، نشأت بالصدفة من مواد كيميائية جامدة؟!
بالنظر الى الوقائع، هل انت مستعد لتؤمن بفرضية كهذه؟ قبل ان تجيب عن هذا السؤال، تأمل في بنية الخلية. فسيساعدك هذا ان تميِّز هل النظريات التي يقترحها بعض العلماء حول اصل الحياة صحيحة؟ ام انها خيالية مثلها مثل القصص التي يرويها بعض الوالدين لأولادهم؟
a يتناول القسم ٣ بعنوان «ما مصدر التعليمات؟» احتمال ظهور الدَّنا بالصدفة.
b لا يؤمن البروفسور شابيرو بوجود خالق، بل ان الحياة نشأت صدفةً بطريقة لا نفهمها كاملا.
c عام ٢٠٠٩، اعلن علماء في جامعة مانتشيستر بإنكلترا انهم صنعوا بعض النيوكليوتيدات في المختبر. ولكن تعليقا على طريقتهم في صنعها، يقول شابيرو: «لا تُعَد في نظري مدخلا مقبولا الى عالم الرَّنا».
d د. كليلاند لا تؤمن بوجود خالق، بل ان الحياة نشأت صدفةً بطريقة لا نفهمها كاملا.
-
-
هل توجد خلايا بسيطة؟خمسة اسئلة وجيهة عن اصل الحياة (خح)
-
-
ما رأي علماء كثيرين؟ الخلايا الحية نوعان: الخلايا الحقيقية النواة (eukaryotic)، وهي التي تحتوي على نواة، والخلايا الطليعية النواة (prokaryotic)، وهي التي لا توجد نواة في داخلها. الخلايا البشرية والحيوانية والنباتية هي من النوع الاول. اما الخلايا البكتيرية فمن النوع الثاني. وبما ان الخلايا الطليعية النواة اقل تعقيدا نسبيا من الخلايا الحقيقية النواة، يرجِّح كثيرون ان الخلايا الحيوانية والنباتية تطورت من خلايا بكتيرية.
ويعلِّم كثيرون ان خلايا طليعية النواة «بسيطة» ابتلعت على مدى ملايين السنين خلايا اخرى لكن لم تهضمها. بعد ذلك، ابتكرت «الطبيعة» العديمة الذكاء طريقة لتعدِّل وظائف الخلايا المبلوعة تعديلا جذريا، ولتحفظ الخلايا المعدَّلة داخل الخلايا «المضيفة» عندما تتكاثر.٩a
-
-
هل توجد خلايا بسيطة؟خمسة اسئلة وجيهة عن اصل الحياة (خح)
-
-
هل يمكن ان تنشأ خلية «بسيطة» من مواد كيميائية غير حية؟
ماذا تكشف الادلة؟ بفضل التقدم في علم الاحياء المجهرية، صار ممكنا ان تُدرس من الداخل ابسط الخلايا الحية الطليعية النواة المعروفة. والعلماء الذين يؤيدون التطور يفترضون ان هذه الخلايا هي اقرب ما يكون الى اولى الخلايا الحية.١٠
وفي حال كانت نظرية التطور صحيحة، يلزم ان تفسِّر منطقيا كيف نشأت اول خلية «بسيطة» بالصدفة. اما اذا وُجدَت الحياة نتيجة الخلق، فيجب ان نجد ادلة على تصميم ذكي حتى في اصغر المخلوقات. فما رأيك ان نقوم بجولة في خلية طليعية النواة لنرى هل يُعقل ان تظهر خلية كهذه بالصدفة؟
سور الخلية المنيع
لزيارة خلية طليعية النواة عليك ان تصير اصغر بمئات المرات من النقطة في آخر هذه الجملة. في البداية، ستصطدم بغشاء متين ومَرِن يُحيط بالخلية. وهو يشبه جدارا منيعا يطوِّق مصنعا. هذا الغشاء رقيق لدرجة ان نحو ٠٠٠,١٠ طبقة منه تعادل سمك ورقة. مع ذلك، هو اكثر تعقيدا بكثير من جدار اسمنتي. كيف ذلك؟
مثل الجدار حول مصنع، يحمي الغشاء الخلية من المخاطر حولها. وهو يسمح لها ان «تتنفس»، اي ان تدخلها جزيئات صغيرة كالاكسجين وتخرج منها. في الوقت نفسه، يصدُّ الغشاء الجزيئات الاكثر تعقيدا التي تهدد الخلية، فلا يسمح لها ان تدخل دون اذن. وهو يمنع ايضا الجزيئات المفيدة من مغادرة الخلية. فكيف يؤدي الغشاء هذه الوظائف كلها؟
لنتخيل المصنع مجددا. فأحيانا يقف عند بواباته حراس يراقبون البضائع الداخلة والخارجة. بشكل مماثل، نجد في غشاء الخلية جزيئات بروتينية مميزة تعمل عمل البوابات والحراس.
نجد في غشاء الخلية «حراسا» يسمحون لمواد محددة فقط بالدخول والخروج
ان بعض هذه البروتينات (١) مثقوب في وسطه ويسمح لأنواع محددة فقط من الجزيئات بدخول الخلية والخروج منها. وهناك بروتينات اخرى مفتوحة عند احد جانبي الغشاء (٢) ومغلقة عند الجانب الآخر، ولديها مكان لاستقبال البضائع (٣) لكنه مصمَّم ليناسب مادة محددة. وحين تدخل هذه المادة، ينفتح الطرف الآخر من البروتين ويمررها عبر الغشاء (٤). كل هذه النشاطات تحصل على سطح ابسط الخلايا.
داخل المصنع
تخيل ان «الحراس» سمحوا لك بالمرور وصرت داخل خلية طليعية النواة. ان خلية كهذه مليئة بسائل مائي غني بالعناصر الغذائية والاملاح ومواد اخرى. والخلية تستعمل هذه المواد الاولية لتصنيع منتجات تحتاج اليها. الا ان العملية ليست عشوائية. فمثل مصنع يستغل موارده بأفضل طريقة، تنظِّم الخلية آلاف التفاعلات الكيميائية بحيث تجري وفقا لترتيب وتوقيت محدَّدين.
في معظم الوقت، تكون الخلية مشغولة بصنع البروتينات. كيف؟ اولا، تصنع عشرين مادة اولية تقريبا تدعى احماضا امينية. ثم تُرسِل هذه المواد الاولية الى الجُسيمات الريبية (ribosomes) (٥)، وهي تشبه آلات تصل بين الاحماض الامينية في ترتيب محدد لتشكِّل بروتينا معيَّنا. ومثلما يتحكم برنامج كومبيوتر مركزي بالعمليات داخل مصنع ما، يدير «برنامج كومبيوتر»، او شفرة معروفة بالدَّنا (٦)، الوظائف في الخلية. فيُرسِل الدَّنا الى الجُسيم الريبي نسخة عن ارشادات مفصلة تحدد له اي بروتين يصنع وكيف يصنعه (٧).
وما يحصل الآن مذهل بكل معنى الكلمة. فكل بروتين يُطوى ليأخذ شكلا مميزا ثلاثي الابعاد (٨). وهذا الشكل يحدِّد العمل المتخصص الذي سيؤديه.b تخيل مثلا خط انتاج تُجمع فيه اجزاء المحركات. فالمحرك لن يعمل الا اذا صُنع كل جزء بالمواصفات اللازمة بالضبط. البروتين ايضا يجب ان يُصنع ويُطوى بالشكل المناسب تماما، وإلا فلن يعمل كما يجب، حتى انه قد يؤذي الخلية.
الخلية كالمصانع الآلية مليئة بماكينات تجمع المنتجات المعقدة وتوصلها الى الوجهة الصحيحة
وكيف يعرف البروتين اين يذهب؟ يحتوي كل بروتين على «بطاقة عنوان» تضمن وصوله الى المكان الذي تحتاجه الخلية فيه. ومع ان آلاف البروتينات تُصنع وتُرسل كل دقيقة، يصل كلٌّ منها الى وجهته الصحيحة.
ما اهمية هذه الوقائع؟ لا يمكن للجزيئات المعقدة في ابسط الكائنات الحية ان تتناسخ وحدها. فهي تتلف خارج الخلية. اما داخلها فتعجز عن التناسخ دون التعاون مع جزيئات معقدة اخرى. على سبيل المثال، الانزيمات ضرورية لإنتاج مصدر للطاقة يُدعى الادينوزين الثلاثي الفسفات (adenosine triphosphate ATP). وفي الوقت نفسه، الطاقة من هذا الجزيء المميز ضرورية لإنتاج الانزيمات. كما ان الدَّنا، الذي نناقشه في الفصل الثالث، لازم لصنع الانزيمات؛ لكن الانزيمات بدورها اساسية لصنع الدَّنا. اضافة الى ذلك، هناك بروتينات تُصنع فقط في الخلية، غير ان الخلية لا تتكون الا بمساعدة البروتينات.c
ورغم ان الاختصاصي في الاحياء المجهرية رادو بوبا لا يوافق على رواية الخلق في الكتاب المقدس، سأل عام ٢٠٠٤: «كيف يمكن للطبيعة ان تُنشئ حياة في حين اننا نحن، مَن نتحكم كاملا في الاختبارات التي نُجريها، فشلنا في ذلك؟».١٣ وقال ايضا: «ان الآليات اللازمة لعمل الخلايا الحية معقدة لدرجة ان ظهورها كلها في الوقت نفسه بالصدفة امر مستحيل».١٤
اذا كانت ناطحة السحاب هذه ستنهار بالتأكيد بسبب اساسها الضعيف، افلا تنهار نظرية التطور ايضا لأنها لا تفسر اصل الحياة؟!
ما رأيك؟ تحاول نظرية التطور ان تفسِّر كيف نشأت الحياة على الارض دون تدخُّل إلهي. ولكن كلما اكتشف العلماء تفاصيل عن الحياة، صَغُر الاحتمال انها نشأت بالصدفة. وليتفادوا هذه المشكلة، يحاول بعض العلماء من مؤيدي التطور ان يفصلوا بين نظرية التطور وأصل الحياة. ولكن هل محاولتهم هذه منطقية؟
ترتكز نظرية التطور على المفهوم القائل ان الحياة بدأت بسلسلة حوادث عشوائية اعطت نتيجة ايجابية. ثم تفترض النظرية ان سلسلة اخرى من الحوادث العشوائية انتجت التنوُّع والتعقيد المذهلين في الكائنات الحية كلها. ولكن اذا كان الاساس مفقودا، فماذا يحصل للنظريات الاخرى المبنية على هذا الاساس الوهمي؟ لا شك ان اي نظرية تؤيد التطور دون ان تفسِّر اصل الحياة ستنهار مثلما تنهار ناطحة سحاب لا اساس لها.
-