اذًا،‏ كيف ظهرت الحياة على الارض؟‏ يمكن ان ترقى الجهود العصرية للاجابة عن هذا السؤال الى العشرينات من هذا القرن العشرين،‏ الى عمل الكيميائي الحيوي الروسي الكسندر ا.‏ أوپارين.‏ فقد اقترح،‏ هو وعلماء آخرون بعده،‏ شيئا يشبه السيناريو لمسرحية من ثلاثة فصول تروي قصة ما اكّد انه حصل على مسرح كوكب الارض.‏ يتناول الفصل الاول تحوُّل العناصر الارضية،‏ او المواد الاولية،‏ الى مجموعات من الجُزَيئات.‏ وبعده فصْل الانتقال الى جُزَيئات كبيرة.‏ ويتحدث الفصل الاخير من هذه المسرحية عن القفزة الى اول خلية حية.‏ ولكن هل حدثت الامور فعلا هكذا؟‏

من المهم في هذه المسرحية ان يفهم المرء ان الجوّ الاولي للارض كان مختلفا كثيرا عمّا هو عليه اليوم.‏ فإحدى النظريات تفترض ان الاكسجين الطليق كان شبه معدوم،‏ وأن عناصر النتروجين والهيدروجين والكربون شكّلت الأمونيا والميتان.‏ والفكرة هي انه عندما اخترق البرق والضوء فوق البنفسجي جوًّا مؤلفا من هذين الغازَين ومن بخار الماء،‏ تطوَّرت انواع من السكّر وحموض أمينية ايضا.‏ ولكن تذكروا ان هذه نظرية ليس إلا.‏

ووفقا لهذه المسرحية النظرية،‏ انجرفت هذه الاشكال الجُزَيئية في المحيطات او في اجسام مائية اخرى.‏ وعلى مرِّ الزمن،‏ تركّزت انواع السكّر والحموض والمركّبات الاخرى في «حساء ما قبل الحيوي prebiotic soup‏» حيث تلاحمت الحموض الأمينية،‏ مثلا،‏ وصارت پروتينات.‏ وتوالت احداث هذه النظرية وتسلسلت مركّبات اخرى تدعى النيوكليوتيدات وصارت حمضا نوويا،‏ مثل الدَّنا.‏ كل هذه الامور كانت،‏ كما افتُرض،‏ تمهيدا للفصل الاخير من مسرحية الجُزَيئات.‏

قد يُخيَّل الى المرء ان هذا الفصل الاخير،‏ غير المُثبَت بالادلة،‏ هو قصة حب.‏ فالجُزَيئات الپروتينية وجُزَيئات الدَّنا تتلاقيان،‏ تتعارفان،‏ وتتعانقان.‏ وبعد ذلك،‏ قبل ان يُسدَل الستار،‏ تُولَد اول خلية حية.‏ اذا كنتم تشاهدون هذه المسرحية،‏ فقد تتساءلون:‏ ‹هل هذا واقع ام خيال؟‏ هل يعقل ان تكون الحياة قد بدأت بهذه الطريقة؟‏›.‏

الحياة تنشأ في المختبر؟‏

في اوائل الخمسينات بدأ العلماء يجرّبون نظرية الكسندر أوپارين.‏ صحيح انه تأكد ان الحياة لا تأتي إلا من حياة،‏ لكنَّ العلماء طرحوا نظرية تقول انه اذا كانت الاحوال مختلفة في الماضي،‏ يمكن عندئذ ان تأتي الحياة تدريجيا من لاحياة.‏ وهل يمكن برهنة ذلك؟‏ اخذ العالِم ستانلي ل.‏ ميلر،‏ الذي كان يعمل في مختبر هارولد يوري،‏ الهيدروجين والأمونيا والميتان وبخار الماء (‏مفترضا ان الجو البدائي كان يتكوّن منها)‏،‏ وختم عليها في قارورة يغلي ماء في اسفلها (‏ما يمثّل المحيط)‏،‏ ثم أمرَّ شرارات كهربائية (‏كالبرق)‏ عبر الابخرة.‏ وفي غضون اسبوع،‏ ظهرت آثار مادة لزجة لونها ضارب الى الحمرة،‏ فحلّلها ميلر ووجد انها غنية بالحموض الأمينية التي هي قِوام الپروتينات.‏ ربما سمعتم بهذا الاختبار لأن الكتب الدراسية العلمية والمقرَّرات المدرسية تُورِده منذ سنوات كما لو انه يفسّر كيف بدأت الحياة على الارض.‏ ولكن هل يفسّر ذلك حقا؟‏

في الواقع،‏ هنالك علامات استفهام كثيرة اليوم حول قيمة اختبار ميلر.‏ (‏انظروا «متعارَف عليه ولكن مشكوك فيه» في الصفحتين ٣٦-‏٣٧.‏)‏ ومع ذلك،‏ كان نجاحه الظاهري الدافع الى اجراء تجارب اخرى انتجت حتى المكوِّنات الموجودة في الحموض النووية (‏الدَّنا او الرَّنا)‏.‏ فانتاب الاختصاصيين في هذا المجال (‏الذين يُدعَون احيانا علماء اصل الحياة)‏ شعور بالتفاؤل،‏ لأنهم تمكنوا كما يبدو من تكرار الفصل الاول من مسرحية الجُزَيئات.‏ وبدا كما لو ان النسختَين المخبريَّتَين للفصلَين الباقيَين ستُكرَّران هما ايضا.‏ اكد پروفسور في الكيمياء:‏ «قريبا جدا ستوضح الآليات التطوُّرية ما هو اصل النظام الحي البدائي».‏ ولاحظ كاتب علمي ان «النقّاد افترضوا ان العلماء،‏ كالدكتور فرنكنشتاين [للمؤلفة] ماري شَلي،‏ سيصنعون قريبا عضويات حية في مختبراتهم،‏ مظهرين بذلك كيف نشأت الحياة بالتفصيل».‏ لقد ظن كثيرون ان سر اصل الحياة التلقائي قد حُلّ.‏ —‏ انظروا «يمينيَّة يساريَّة» في الصفحة ٣٨.‏

الآراء تتغير،‏ والالغاز لا تُحلّ

ولكن،‏ في السنوات التي تلت،‏ تبخَّر هذا التفاؤل.‏ فقد مرّت العقود،‏ وبقيت اسرار الحياة مكتومة.‏ قال الپروفسور ميلر لمجلة ساينتفيك امريكان (‏بالانكليزية)‏ بعد نحو ٤٠ سنة من اختباره:‏ «لقد تبيَّن لي ولمعظم الناس الآخرين ان مشكلة اصل الحياة اصعب بكثير مما تصوَّرنا».‏ وغيَّر علماء آخرون رأيهم ايضا.‏ مثلا،‏ كان الپروفسور في علم الأحياء دِين ه‍.‏ كنيون قد شارك،‏ في سنة ١٩٦٩،‏ في تأليف كتاب القدَر الكيميائي الحيوي (‏بالانكليزية)‏.‏ لكنه استنتج في تاريخ احدث انه «من المستبعد في الاساس ان تنظّم المادة والطاقة انفسهما بدون مساعدة وتصيرا انظمة حية».‏

نعم،‏ تؤكد الاعمال المخبرية تقييم كنيون للمسألة الذي قال فيه ان هنالك «خللا جوهريا في كل النظريات الحالية عن الاصول الكيميائية للحياة».‏ وبعد ان نجح ميلر وغيره في تخليق الحموض الأمينية،‏ بدأ العلماء يحاولون صنع الپروتينات والدَّنا،‏ وكلاهما ضروري لأجل الحياة على الارض.‏ وبعد آلاف الاختبارات في ما سُمّي احوال ما قبل الحيوية،‏ ماذا كانت النتيجة؟‏ يذكر سر اصل الحياة:‏ اعادة تقييم النظريات الحالية (‏بالانكليزية)‏:‏ «هنالك تباين مدهش بين النجاح الكبير في تخليق الحموض الأمينية والفشل المستمر في تخليق الپروتين والدَّنا».‏ فالجهود المبذولة في المجال الاخير تتميَّز بأنها «فاشلة دائما».‏

والواقع هو ان السر لا يشمل فقط كيف ظهر الجُزَيء الپروتيني الاول وجُزَيء الحموض النووية (‏الدَّنا او الرَّنا)‏ الاول.‏ فالامر يتعلق بطريقة عملهما معا.‏ «فالمشاركة بين الجُزَيئَين هي وحدها ما يجعل الحياة الحالية على الارض ممكنة»،‏ كما تقول دائرة المعارف البريطانية الجديدة (‏بالانكليزية)‏.‏ لكنَّ دائرة المعارف هذه تذكر ان طريقة حصول هذه المشاركة تبقى «مشكلة كبيرة وغير محلولة في ما يتعلق بأصل الحياة».‏ وهذا صحيح كل الصحة.‏

ان الملحق أ،‏ بعنوان «عمل جَماعي لدعم الحياة» (‏الصفحات ٤٥-‏٤٧)‏،‏ يراجع بعض التفاصيل الاساسية المتعلقة بالعمل الجَماعي المدهش الذي يجري بين الپروتين والحموض النووية في خلايانا.‏ وحتى هذه النظرة الخاطفة الى عالم خلايا جسمنا تثير الاعجاب بالعمل الذي يقوم به العلماء في هذا المجال.‏ فقد زوَّدونا بمعلومات عن العمليات المتشابكة والمذهلة التي قلما يوجد بيننا مَن يفكر فيها،‏ مع انها تحصل في كل لحظة من حياتنا.‏ ولكن،‏ من زاوية اخرى،‏ يعود بنا التشابك المدهش والدقة الضرورية الى السؤال:‏ كيف حدث كل ذلك؟‏

ربما تعلمون ان علماء اصل الحياة لم يكفّوا عن محاولة وضع قصة شبه معقولة لمسرحية الظهور الاول للحياة.‏ ومع ذلك،‏ يتبيَّن ان سيناريوهاتهم الجديدة ليست مقنِعة.‏ (‏انظروا الملحق ب،‏ بعنوان «من ‹عالَم الرَّنا› او من عالَم آخر؟‏» في الصفحة ٤٨.‏)‏ مثلا،‏ ذكر كلاوس دوزي من معهد الكيمياء الحيوية في ماينتس في المانيا:‏ «ان جميع النقاشات،‏ الدائرة في الوقت الحاضر حول النظريات والاختبارات البارزة في هذا المجال،‏ تنتهي إما الى طريق مسدود او الى اعتراف بالجهل».‏

وحتى في المؤتمر الدولي حول اصل الحياة لسنة ١٩٩٦ لم تتوفر اية حلول.‏ وبدلا من ذلك،‏ اخبرت مجلة العِلم (‏بالانكليزية)‏ ان الـ‍ ٣٠٠ عالم تقريبا الذين اجتمعوا هناك «جاهدوا كثيرا لحلّ لغز ظهور جُزَيئات [الدَّنا والرَّنا] الاولى وتطوُّرها بحيث صارت خلايا ذاتية التكاثر».‏

كان الذكاء والمستوى الثقافي الرفيع لازمَين لدراسة،‏ وحتى للابتداء بتفسير،‏ ما يحدث عند المستوى الجُزَيئي في خلايانا.‏ فهل من المنطقي الاعتقاد ان المراحل المعقدة حدثت اولا في «حساء ما قبل الحيوي» بطريقة غير موجَّهة،‏ تلقائية،‏ وبالصدفة؟‏ أم ان اكثر من ذلك مشمول بالامر؟‏

لماذا هنالك ألغاز؟‏

بإمكان الشخص اليوم ان يعود بأفكاره الى نحو نصف قرن من التخمينات وآلاف المحاولات لإثبات فكرة ظهور الحياة من تلقاء نفسها.‏ وإذا فعل المرء ذلك،‏ فلن يلاقي صعوبة في موافقة فرنسيس كريك،‏ الحائز جائزة نوبل،‏ على رأيه.‏ ففي معرض حديثه عن نظريات اصل الحياة،‏ ذكر كريك ان هنالك «تخمينات كثيرة جدا قائمة على حقائق قليلة جدا».‏ لذلك لا يُستغرب ان يستنتج بعض العلماء،‏ الذين يدرسون هذه الحقائق،‏ ان الحياة معقدة اكثر بكثير من ان تَظهر فجأة حتى في مختبر منظم،‏ فكيف في محيط غير مضبوط.‏

اذا كان العلم المتقدم عاجزا عن إثبات نشوء الحياة من تلقاء نفسها،‏ فلماذا يستمر بعض العلماء في التمسك بنظريات كهذه؟‏ قبل عقود قليلة،‏ اوضح الپروفسور ج.‏ د.‏ بِرنال المسألة في كتاب اصل الحياة (‏بالانكليزية)‏،‏ وقال:‏ «بتطبيق المعايير الصارمة للمنهج العلمي scientific method على هذا الموضوع [التولّد التلقائي للحياة]،‏ يمكن للمرء ان يبرهن بشكل لا يُدحض —‏ في مواضع كثيرة من الرواية —‏ انه لا يمكن ان تنشأ الحياة بالصدفة؛‏ فالاحتمالات المعاكسة كبيرة جدا،‏ وإمكان ظهور الحياة ضئيل جدا».‏ وأضاف:‏ «المؤسف لأصحاب هذه النظرة هو ان الحياة موجودة على الارض بكل تنوُّع اشكالها ونشاطاتها،‏ لذلك يجب ان تُحوَّر الحجج لتفسير وجودها».‏ وهذا الوضع لم يتحسن.‏

تأملوا في المعنى الضمني لطريقة التفكير هذه.‏ فهي تماثل القول:‏ ‹من الناحية العلمية،‏ يصحّ القول ان الحياة لا يمكن ان تبدأ من تلقاء نفسها.‏ لكنَّ الحياة الناشئة تلقائيا هي الاحتمال الوحيد الذي سنأخذه بعين الاعتبار.‏ لذلك من الضروري ان نحوِّر الحجج لكي ندعم الفرضيَّة القائلة ان الحياة نشأت بطريقة تلقائية›.‏ فهل يُقنعكم هذا المنطق؟‏ ألا تتطلب طريقة تفكير كهذه الكثير من ‹التحوير› للحقائق؟‏

ومع ذلك،‏ هنالك علماء معروفون ومحترَمون لا يرون اية حاجة الى تحوير الحقائق لكي تتناسب مع فلسفة شائعة عن اصل الحياة.‏ فهم يسمحون للحقائق بأن تدلّهم الى استنتاج منطقي.‏ فما هي الحقائق وما هو الاستنتاج؟‏

المعلومات والذكاء

اجاب الپروفسور ماتشاي ڠِيَرْتيخ،‏ عالِم وراثة بارز من معهد علم الشجر في الاكاديمية الپولندية للعلوم،‏ في مقابلة أُجريت معه في فيلم وثائقي:‏

‏«صرنا نعرف الآن مدى ضخامة المعلومات التي تحتويها المورِّثات [الجينات].‏ ولا توجد طريقة معروفة يفسّر بها العلم كيف نشأت هذه المعلومات تلقائيا.‏ فذلك يتطلب ذكاء،‏ لأنه لا يمكن ان تنشأ من احداث وقعت صدفةً.‏ فمجرد خلط الاحرف لا يكوِّن كلمات».‏ وأضاف:‏ «مثلا،‏ لا بد ان نظام التناسخ المعقد جدا الذي يشمل الدَّنا والرَّنا والپروتينات في الخلية كان كاملا من بدايته،‏ وإلا لَما وُجدت انظمة حياتية.‏ فالتفسير المنطقي الوحيد هو ان هذه الكمية الهائلة من المعلومات اتت من ذكاء».‏

‏[الاطار/‏الصورة في الصفحتين ٣٦ و ٣٧]‏

متعارَف عليه ولكن مشكوك فيه

غالبا ما يُعتبر الاختبار الذي اجراه ستانلي ميلر سنة ١٩٥٣ دليلا على ان حصول التولّد التلقائي كان ممكنا في الماضي.‏ لكنَّ صحة تفسيره تقوم على الافتراض ان جوّ الارض البدائي كان «مُرجِعا».‏ وهذا يعني انه كان يحتوي على اصغر نسبة من الاكسجين الطليق (‏غير المتحد كيميائيا)‏.‏ ولماذا؟‏

يشير سر اصل الحياة:‏ اعادة تقييم للنظريات الحالية (‏بالانكليزية)‏ الى انه لو كان هنالك الكثير من الاكسجين الطليق،‏ ‹لَما تشكل ايٌّ من الحموض الأمينية؛‏ وحتى لو تشكلت بالصدفة،‏ كانت ستتفكك سريعا›.‏a فما مدى متانة افتراض ميلر بشأن ما يسمى بالجوّ البدائي؟‏

في بحث معروف نُشر بعد سنتين من الاختبار،‏ كتب ميلر:‏ «هذه الافكار هي تخمين طبعا،‏ لأننا لسنا متأكدين ان جوّ الارض كان مُرجِعا حين تشكل.‏ .‏ .‏ .‏ ولم يَظهر ايّ دليل مباشر على ذلك حتى الآن».‏ —‏ مجلة الجمعية الكيميائية الاميركية،‏ ١٢ ايار ١٩٥٥ (‏بالانكليزية)‏.‏

وهل ظهر ايّ دليل؟‏ بعد نحو ٢٥ سنة،‏ اخبر الكاتب العلمي روبرت سي.‏ كووِن:‏ «يضطر العلماء الى اعادة النظر في بعض افتراضاتهم.‏ .‏ .‏ .‏ فلم يَظهر ايّ دليل يدعم فكرة جوّ غني بالهيدروجين ومُرجِع الى حد كبير،‏ بل ان بعض الادلة يشير الى العكس».‏ —‏ تكنولوجي ريڤيو،‏ نيسان ١٩٨١ (‏بالانكليزية)‏.‏

وهل ظهر شيء منذ ذلك الوقت؟‏ في سنة ١٩٩١،‏ كتب جون هورڠن في ساينتفيك امريكان (‏بالانكليزية)‏:‏ «طوال العقد الماضي تقريبا،‏ زادت الشكوك في افتراضات يوري وميلر عن الجوّ.‏ فالتجارب المخبرية وإعادات تركيب الجوّ بالكمپيوتر .‏ .‏ .‏ تشير الى ان الاشعاع فوق البنفسجي من الشمس،‏ الذي تصدّه اليوم طبقة الأوزون الجوية،‏ كان سيدمّر الجُزَيئات التي اساسها الهيدروجين في الجوّ.‏ .‏ .‏ .‏ وجوّ كهذا [من ثاني اكسيد الكربون والنتروجين] لم يكن ليساعد على تخليق الحموض الأمينية والمواد الاخرى الممهِّدة لظهور الحياة».‏

اذًا،‏ لماذا لا يزال كثيرون يؤمنون بأن جوّ الارض القديم كان مُرجِعا،‏ لا يحتوي الا على القليل من الاكسجين؟‏ يجيب سيدني و.‏ فوكس وكلاوس دوزي في التطوُّر الجُزَيئي وأصل الحياة (‏بالانكليزية)‏ انه لا بد ان الجوّ كان يفتقر الى الاكسجين،‏ وأحد الاسباب هو ان «التجارب المخبرية تُظهر ان التطوُّر الكيميائي .‏ .‏ .‏ كان سيعيقه الاكسجين الى حد كبير»،‏ وأيضا لأن مركّبات كالحموض الأمينية «ليست مستقرة على مرِّ الازمنة الجيولوجية بوجود الاكسجين».‏

ألا ترون ان هذا التفكير يدور في حلقة مفرغة؟‏ فالجوّ القديم كان مُرجِعا،‏ كما يقال،‏ لأنه لو لم يكن كذلك لَما حدث التولّد التلقائي للحياة.‏ ولكن ليس هنالك ما يؤكد انه كان مُرجِعا.‏

وهنالك نقطة مقنعة اخرى:‏ اذا كان المزيج الغازي يمثِّل الجوّ،‏ والشرارة الكهربائية تمثِّل البرق،‏ والماء الذي يغلي يمثِّل البحر،‏ فماذا او مَن يمثِّل العالِم الذي يُعِدّ الاختبار ويُجريه؟‏

‏[الحاشية]‏

‏[الاطار في الصفحة ٣٨]‏

يمينيَّة يساريَّة

نحن نعلم ان القفافيز تكون يمنى ويسرى.‏ ويصح ذلك ايضا في جُزَيئات الحموض الأمينية.‏ ومن نحو ١٠٠ حمض أميني معروف،‏ لا يُستخدم في الپروتينات سوى ٢٠،‏ وجميعها يساريَّة.‏ وعندما ينتج العلماء حموضا أمينية في المختبرات،‏ تقليدا لما يعتقدون انه حصل على الارجح في حساء ما قبل الحيوي،‏ يجدون ان عدد الجُزَيئات اليمينيَّة يساوي عدد اليساريَّة.‏ «ان هذا التوزيع بالمناصفة»،‏ كما تخبر ذا نيويورك تايمز (‏بالانكليزية)‏،‏ «ليس من مميّزات الحياة التي تعتمد على الحموض الأمينية اليساريَّة فقط».‏ وسبب تكوُّن العضويات الحية من حموض أمينية يساريَّة فقط هو «لغز كبير».‏ وحتى الحموض الأمينية الموجودة في الحجارة النيزكية «كانت فيها اشكال يساريَّة اكثر».‏ وقال الدكتور جفري ل.‏ بادا،‏ الذي يدرس المشاكل المتعلقة بأصل الحياة،‏ ان «تأثيرا ما من خارج الارض ربما لعب دورا في تحديد جهة الحموض الأمينية البيولوجية».‏

‏[الاطار في الصفحة ٤٠]‏

«هذه الاختبارات .‏ .‏ .‏ تدّعي حصول تخليق لاحيوي لشيء انتجه وصمَّمه في الواقع شخص خارق الذكاء وحيوي الى اقصى حدود الحيوية،‏ وذلك في محاولة لتثبيت افكار يلتزم بها الى حد كبير».‏ —‏ اصل وتطوُّر الانظمة الحية (‏بالانكليزية)‏.‏

‏[الاطار/‏​الصورة في الصفحة ٤١]‏

‏‹عمل فكري مدبَّر›‏

قضى الفلكي البريطاني السِّر فرِد هُويْل عدة عقود يدرس الكون والحياة فيه،‏ وهو يؤيد القول ان الحياة على الارض اتت من الفضاء الخارجي.‏ وفي محاضرة ألقاها في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا،‏ تناول موضوع ترتيب الحموض الأمينية في الپروتينات.‏

قال هُويْل:‏ «المشكلة الكبيرة في علم الأحياء .‏ .‏ .‏ ليست تلك الحقيقة الجليّة القائلة ان الپروتين يتألف من سلسلة من الحموض الأمينية المترابطة بطريقة معيَّنة،‏ بقدر ما هي الترتيب الواضح للحموض الأمينية الذي يمنح السلسلة خصائص مميّزة .‏ .‏ .‏ فلو كانت الحموض الأمينية مترابطة بشكل عشوائي،‏ لَوُجد عدد كبير من المجموعات التي لا تنفع الخلية الحية لتنجز ادوارها.‏ وعندما تأخذون بعين الاعتبار ان انزيما نموذجيا له سلسلة من ٢٠٠ رابط على الارجح وأن هنالك ٢٠ احتمالا لكل رابط،‏ يسهل عليكم ان تروا ان عدد المجموعات غير النافعة كبير جدا،‏ اكبر من عدد الذرّات في كل المجرَّات التي يمكن رؤيتها بأضخم المقاريب.‏ وهذا ينطبق على انزيم واحد،‏ وهنالك اكثر من ٢٠٠٠ انزيم،‏ وهي تنجز عموما ادوارا مختلفة جدا.‏ فكيف صار الوضع على ما هو عليه الآن؟‏».‏

اضاف هُويْل:‏ «بدلا من قبول الاحتمال البسيط جدا الذي يقول ان الحياة نشأت بواسطة قوى الطبيعة العمياء،‏ يبدو انه من الافضل الافتراض ان اصل الحياة كان عملا فكريا مدبَّرا».‏

‏[الاطار في الصفحة ٤٤]‏

ذكر الپروفسور مايكل ج.‏ بيهي:‏ «بالنسبة الى شخص لا يشعر بأنه مُجبَر على حصر بحثه في المسبِّبات غير الذكية،‏ فإن الاستنتاج الصريح هو ان الكثير من الاجهزة الكيميائية الحيوية صُمِّم.‏ ولم تصمِّمه قوانين الطبيعة،‏ ولا الصدفة والضرورة؛‏ بل خُطِّط له.‏ .‏ .‏ .‏ فالحياة على الارض في ابسط مستوياتها،‏ وأهم مكوِّناتها،‏ هي نتاج عمل ذكي».‏