بیشتر سوالات مربوط به توسعه حیات روی زمین توسط آموزه های تکاملی داروین، دانشمندی که دو قرن پیش دنیای علم را متحول کرد، پاسخ داده می شود. با این حال، داروین پاسخ دقیقی به این سوال که اولین موجود زنده چگونه ظاهر شد، نداد. به نظر او، تولید خودبه‌خودی باکتری‌ها بر اساس تعدادی از شرایط مساعد و در دسترس بودن مواد لازم برای سلول، تصادفی رخ داده است. اما مشکل اینجاست: ساده ترین باکتری از دو هزار آنزیم تشکیل شده است. بر اساس چنین عواملی، دانشمندان محاسبه کردند: احتمال ظهور ساده ترین موجود زنده در یک میلیارد سال 10¯39950٪ است. برای درک اینکه چقدر این موضوع بی اهمیت است، می توانیم یک مثال ساده با یک تلویزیون خراب بیاوریم. اگر دو هزار قطعه از یک تلویزیون را در یک جعبه قرار دهید و آن را تکان دهید، احتمال اینکه دیر یا زود یک تلویزیون مونتاژ شده در جعبه وجود داشته باشد تقریباً برابر با احتمال تولد زندگی است. و در چنین مثالی عوامل محیطی نامطلوب حتی در نظر گرفته نشده است. اگر قطعات همچنان به ترتیب درست چیده شده باشند، این بدان معنا نیست که مثلاً تلویزیون مونتاژ شده به دلیل دمای بسیار بالا ذوب نمی شود.انتظار بیرون از جعبه.
تکامل گرایی و آفرینش گرایی
با این وجود، زندگی بر روی زمین ظاهر شد و راز منشأ آن بهترین ذهن‌های بشر را آزار می‌دهد. در آغاز قرن بیستم، نتیجه گیری در مورد منشأ حیات روی زمین با وجود یا عدم وجود ایمان به خدا مشخص شد. بیشتر ملحدان به نظریه منشأ تصادفی سلول اول و مسیر تکاملی آن پایبند بودند، در حالی که معتقدان راز زندگی را به طراحی و خلقت خدا تقلیل دادند. برای آفرینش گرایان (همان گونه که حامیان طراحی هوشمند نامیده می شوند)، هیچ سؤال یا معما غیر قابل درک وجود نداشت: همه چیز از اولین سلول تا اعماق فضا توسط خالق عالی خلق شده است.
آبگوشت اولیه
در سال 1924، دانشمند الکساندر اوپارین کتابی منتشر کرد که در آن فرضیه جدیدی در مورد منشاء اولین ساده ترین موجود زنده به دنیای علمی آورد. در سال 1929، نظریه اوپارین در مورد منشأ حیات، توجه دانشمند جان هالدن را به خود جلب کرد. این محقق انگلیسی درگیر مطالعه مشابهی بود و به نتایجی رسید که دکترین دانشمند شوروی را تأیید کرد. تفسیر کلی نظریه های اوپارین و هالدان به اصل زیر خلاصه شد:
- زمین جوان جوی متشکل از آمونیاک و متان داشت و فاقد اکسیژن بود.
- طوفان های تندری که بر جو تأثیر می گذارد منجر به تشکیل مواد آلی شده است.
- مواد آلی انباشته شده در مقادیر زیاد و تنوع در حجم های بزرگ آبی که به آن "سوپ اولیه" می گفتند.
- در مکان های خاصتعداد زیادی مولکول متمرکز شده بود که برای منشا حیات کافی بود.
- برهمکنش بین آنها منجر به تشکیل پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک شد.
- پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک کد ژنتیکی را تشکیل می دهند.
- ترکیب مولکول ها و کد ژنتیکی یک سلول زنده را تشکیل داد.
- سلول از آبگوشت اولیه تغذیه شد.
- هنگامی که مواد لازم از محیط غذایی ناپدید شدند، سلول ها یاد گرفتند که خودشان آنها را دوباره پر کنند.
- سلول متابولیسم خاص خود را دارد.
- موجودات زنده جدید تکامل یافتند.
نظریه Oparin-Haldane به سؤال اصلی طرفداران نظریه داروین در مورد چگونگی ظهور اولین موجود زنده پاسخ داد.
آزمایش میلر
جامعه علمی علاقه مند به آزمایش تجربی فرضیه سوپ اولیه است. برای تایید نظریه اوپارین، شیمیدان میلر، دستگاه منحصر به فردی را ارائه کرد. در آن، او نه تنها جو اولیه زمین (آمونیاک با متان)، بلکه ترکیب ادعایی آبگوشت اولیه را که دریاها و اقیانوس‌ها را تشکیل می‌داد، مدل‌سازی کرد. بخار و تقلیدی از رعد و برق به دستگاه عرضه شد - تخلیه ادعایی. در طول این آزمایش، میلر موفق به به دست آوردن اسیدهای آمینه، که واحدهای سازنده همه پروتئین ها هستند، شد. به لطف این، نظریه Oparin حتی محبوبیت و اهمیت بیشتری در دنیای علم پیدا کرده است.
نظریه غیر موجه
تجربه میلر برای سی سال ارزش علمی داشته است. با این حال، دردر دهه 1980، دانشمندان دریافتند که جو اولیه زمین از آمونیاک و متان نیست، همانطور که در نظریه Oparin بیان شده است، بلکه از نیتروژن و دی اکسید کربن تشکیل شده است. علاوه بر این، شیمیدان این واقعیت را نادیده گرفت که همراه با اسیدهای آمینه، موادی تشکیل می شود که عملکرد یک موجود زنده را مختل می کند.
این خبر بدی برای شیمیدانان در سراسر جهان بود که به آنچه در آن زمان فکر می کردند بنیادی ترین نظریه بود پایبند بودند. پس اگر برهمکنش نیتروژن و دی اکسید کربن مقدار ناکافی ترکیبات آلی را تشکیل دهد، زندگی چگونه به وجود آمد؟ میلر پاسخی نداشت و نظریه اوپارین شکست خورد.
زندگی رمز و راز جهان است
طرفداران تکامل بار دیگر بدون پیشنهاد در مورد چگونگی ظهور اولین باکتری باقی ماندند. هر آزمایش بعدی تأیید کرد که سلول زنده دارای چنان ساختار پیچیده ای است که ظهور تصادفی آن فقط در ادبیات علمی تخیلی امکان پذیر است.
علیرغم رد علمی، نظریه اوپارین اغلب در کتاب های مدرن زیست شناسی و شیمی یافت می شود، زیرا چنین تجربه ای در جامعه علمی ارزش تاریخی داشت.
