ҲАЁТНИНГ ПАЙДО БЎЛИШИ

ҲАЁТНИНГ ПАЙДО БЎЛИШИ — тирик организмларнинг пайдо бўлиши ва ривожланиши тўғрисидаги қарашлар мажмуи. Ҳаётнинг табиати (қ. Ҳаёт), унинг пайдо бўлиши тўғрисида ҳар хил фикрлар мавжуд. Ило-ҳий китобларда тирик жонзотларни муайян макон ва замонда маълум режа асосида олий Яратувчи томо-нидан яратилганлиги таъкидланади. Қуръонда дунё 6 кунда яратилганлиги ёзилган. Ирландиялик архиепис-коп Ашер дунё мил. ав. 4004 й. октябрда яратилганини ҳисоблаб чиққан. Креационизм таълимотига асосан ҳаёт ғайритабиий ҳодиса натижасида бир марта пайдо бўлган ва ўшандан буён ўзгармасдан қолган. Қад. Хитой, Рим, Бобилда пайдо бўлган назарияларга биноан ҳаёт табиатда «авжуд бўлган нарсалардан ўз-ўзидан (спонтан) ву-жудга келган. Юнон файласуфи Эм-педокл (мил. ав. 490—430 й.) тириклик ҳаво, тупроқ, олов ва сувдан; Демокрит (мил. ав. 460—370 й.) ҳаёт лойдан; Фалес (мил. ав. 625— 547 й.) ўсимлик ва ҳайвонлар балчиқдан пайдо бўлган, деган фикр билдиришган. Аристотель фикрича, модданинг муайян заррачаси «ҳаётий куч»га эга; бу куч қулай муҳитда тирик организмни пайдо қилади: Ван Гельмонт (1577—1644) ифлос кийим, қоронғи шкаф ва буғдой донидан 3 ҳафта давомида сичқон пайдо бўлганлигини ёзади. Аммо Италия врачи ва биологи Франческо Реди оғзи ёпилган идишда сақланган гўштда пашшалар пайдо бўлмаслигини исбот қилади. Шу тариқа тириклик фақат тирикликдан пайдо бўлиши тўғрисидаги биогенез концепцияси вужудга келди. А. Левенгукнкт микроскопик организмларни кашф этиши билан микроорганизмларнинг ўз-ўзидан пайдо бўлиши тўғрисидаги қарашлар авж олди. Аммо итальян табиатшуноси Спалланцани (1765) оловда пишиб турган гўшт ва сабзавот қай-натмаси солиниб, оғзи кавшарланган идишни бир неча вақт кузатади ва қай-натмада ҳеч қандай ҳаёт изини тополмайди. Лекин ҳаётнинг ўз-ўзидан пайдо бўлиши ғоясининг тарафдорлари оғзи кавшарланган идишга ҳаётий куч тутп-маганлигини важ қилиб кўрсатишади. Ҳаётнинг ўз-ўзидан пайдо бўлмасли-гини исботлаш учун Л. Пастер (1860) тажрибада оғзига Г) шаклида эгилган най уланган колбада қайнатилган гўштнинг айнимаслигини исбот қилди. Лекин Л. Пастер тажрибаси Ҳаётнинг пайдо бўлиши муаммосини ҳал этиб беролмади; ак-синча ҳаётнинг абадий мавжудлиги тўғрисидаги ғоянинг пайдо бўлишига олиб келди.

Ҳаётнинг пайдо бўлиши тўғрисидаги панспермия тараф-дорлари фикрича, ҳаёт Галактика ёки коинотнинг турли қисмларида бир неча марта қайта пайдо бўлган; ерга эса метеоритлар ва космик заррачалар билан бирга келиб қолган. Бу назарияни дастлаб немис олими Г. Рихтер (1865) таклиф этган, сўнгра С. А. Аррениус (1895) шакллантирган. Панспермия тарафдорлари ўз қарашларини исботлаш учун номаълум учар объектларнинг ерга кўп марта ташриф буюрганлиги, қояларга чизилган расмлар ва ўзга планеталиклар билан учрашувлар тўғрисида шов-шув кўтаришади. Бироқ космик кемаларда олиб борилган тадқиқотлар коинотда ҳаёт нишонаси борлигини исботламади.

1924 й. да рус биокимёгари А. И. Оиарин, кейинроқ англия биокимёгари ва генетиги Ж. Холдейн (1929) томонидан табиатшунослик фанлари тўплаган далилларни умумлаштириш асосида Ҳаётнинг пайдо бўлишини углерод бирикмаларининг узоқ давом этган эволюнияси тариқасида талқин қиладиган гипоте-за таклиф этилди. Бу гипотеза Ҳ. п. б. тўғрисидаги ҳоз. тасаввурларнинг асосини ташкил этади. Бу гипотезага биноан Ерда Ҳаётнинг пайдо бўлиши жараёнини шартли равишда 4 даврга бўлиш мумкин: бирламчи атмосфера газлари ҳисобидан паст молекулали органик бирик-малар мономерларининг синтези; мономерлар полимерланиб, оқсил ва нуклеин кислоталар занжирини ҳосил қилиши; ташқи муҳитдан мембраналар билан ажралиб турадиган системаларнинг ҳосил бўлиши; тирикликка хос бўлган хусусиятлар, жумладан кимёвий ва метаболитик хоссаларнинг келгуси наслларга ўтказилишига имкон берадиган репродуктив ап-паратга эга бўлган содда ҳужайранинг пайдо бўлиши. Дастлабки 3 давр Ҳ. п. б. даги кимёвий эволюция, охирги 4-давр эса биологик эво-л ю ц и я дейилади.

Ҳаётнинг пайдо бўлиши даги кимёвий эволюция даври. Моддаларнинг кимёвий эволюциясини америка олимлари С. Миллер ва Г. Юри 1953 й. да моделли экспери-ментлар орқали тасдиқлаб беришди. Улар метан, аммиак ва сув бутлари аралашмасидан иборат газга электр заряди таъсир эттириб, бир қанча оддий органик бирикмалар ҳосил қилишди. Улар бу билан Ернинг бирламчи атмосферасини имитация қиладиган системаларда органик молекулалар синтезланиши мумкинлигини кўрсатиб беришди.

Тахмин қилинишича Ернинг бирламчи атмосфераси таркиби сув буғлари, эркин водород, карбонат ан-гидрид, қисман метан, водород суль-фид, аммиак ва б. газлардан иборат бўлган. Атмосферанинг қайтарилиш хусусияти бирламчи органик бирик-маларнинг • абиоген синтезида катта аҳамиятга эга. Чунки қайтарилиш хос-сасига эга бўлган бирикмалар ўзидан водородни чиқариб, кимёвий реакцияларга осон киришади. Қуёшдан келадиган ультрабинафша ва рентген нурлар, чақмоқнинг кучли электр заряди, чақмоқ чаққанда, метеорит тушганда ва вулқон отилганда ҳосил бўладиган юқори ҳарорат таъсирида газлардан бирмунча мураккаб бирик-малар синтезланган. Шу тарзда анорганик бирикмалар: углеводлар, ами-нокислоталар, азотли асослар ва органик (сирка, чумоли, сут) кислоталар ҳосил бўлган. Ер аста-секин совий бошлаши билан атмосферадаги сув буғлари конденсацияланиб борган. Ер юзига тинмасдан ёққан жала жуда катта сув ҳавзаларини ҳосил қилган. Сувда аммиак, углерод қўшоксид, метан ва атмосферада ҳосил бўлган органик бирикмалар эриган. Сув муҳитида органик моддалар конденсацияланиб, полимерларни, худди шу йўл билан аминокислоталар пептид боғлар орқали ўзаро бирикиб оқсилларни, нуклеотидлар полинуклеотидларни ҳосил қилган. Мураккаб полимерларнинг синтезланиши оддий моддаларга нисбатан осон кечишини қайд этиб ўтиш лозим. Мас, аминокисло-талар 1000° да синтезланса, улардан полипептид занжири эса 160° да син-тез бўлади. Конденсация реакциялари тасодифий тартибда жойлашган мономерлардан иборат ҳар хил узунликдаги чизикли полимерлар — полипеп-тидлар ва полинуклеотидларнинг син-тезланишига олиб келади. Полинуклеотидлар матрица вазифасини бажариши ва шу тариқа янги поли-нуклеотидлар занжирида нуклеотидларнинг жойланиши тартибини бел-гилаб бериши мумкин. Полинуклео-тидларнинг матрицалик хусусияти улар молекуласидаги нуклеотидларнинг комплементарлик асосида жуфт-жуфт бўлиб (аденин қаршисида урацил, гуанин қаршисида цитозин) жойлашиши билан боғлиқ. Матрицадан нусха олишнинг комплементарлик механизми биологик системалар орқали информация ўтказиш жараёнларида марказий ўрин тутади. Ҳар бир ҳужайранинг генетик информацияси нуклеотидларнинг кетма-кетлиги шаклида кодлашган бўлиб, бу инфор-мация комплементарлик (жуфт-жуфт бўлиб жойлашиш) асосида наслдан-наслга ўтказилади. Лекин бу жараён ферментлар иштирокисиз секин боради. Тасодифан синтезланадиган поли-пептидлар орасида каталитик фаолликка эга бўлган, полинуклеотидлар синтезини тезлаштирадиган хиллари ҳам бўлган. Шундай қилиб. кимёвий эволюциянинг навбатдаги поғонаси полинуклеотидларнинг ўз-ўзидан кўпайишини тезлаштирадиган фер-ментларнинг синтезланиши бўлди. Синтезланадиган полипептид тўғрисидаги ахборот нуклеин кислоталар молекуласида жойлашган. Информациянинг ДНК занжиридан РНК га ўтказилиши эса полипептид занжири синтезини енгиллаштиради. Табиий танланиш орқали нуклеотидлар трип-лети билан аминокислоталар ўртасидаги мувофикликни ифода этувчи генетик код, яъни «луғат» пайдо бўлган. Нуклеотидлар кетма-кетлиги поли-нуклеотид занжири функцияси ва унинг физик структурасини белги-лаб беради. Ўз-ўзидан репликаиияланадиган, ахборот сақланадиган ва функционал хоссага эга бўлган молекуланинг пайдо бўлиши ҳаётнинг бундан кейинги эволюцияси асоси ҳисобланади.

Абиоген йўл билан пайдо бўлган полипептидлар каталик хоссага эга бўлиб, РНК молекуласидан нусха олиш жараёнини аниқлаштирган ва тезлаштирган бўлиши мумкин. РНК га ўхшаш полинуклеотидлар вақт ўтиши билан оқсил молекуласи синтезини бошқариш хусусиятига; оқсиллар эса, ўз навбатида, РНК нинг янги нусхалари синтезланишини катализлаш хусусиятига эга бўлган. Эволюция жараёнида фақат муайян полипептидлар синтезини бошқарувчи полинук-леотидлар табиий танланиш таъсирида сақланиб қолган. Нуклеин кислоталар бошқариб борадиган оқсил биосинте-зининг юзага келиши Ерда ҳаёт пайдо бўлишида энг муҳим ҳодиса ҳисобланади.

Ерда ҳаёт пайдо бўлишининг бир қанча жабҳаларини аниқ тасаввур қилиш мумкин бўлса-да, бундай эво-люцион ўзгаришнинг мураккаб механизми ҳозиргача аниқланмаган. Тах-мин қилинишича, нуклеин кислоталар билан оқсиллар ўртасида аста-секин ўзаро ихтисослашув юз берган. Натижада оқсиллар янги нуклеин кислоталар, оқсиллар ва б. моддалар синтези реакцияларини, шунингдек, бошқа жараёнларни таъминлайдиган энергиянинг қайта тақсимланиши, яъни генетик информациянинг фенотик намоён бўлишини бошқарган; нукле-ин кислоталар эса бу жараёнларни зарур ахборот билан таъминлайдиган воситага айланган. Кейинчалик генетик ахборотни ташиш вазифаси РНКдан ДНК га ўтган. ДНК нинг қўш занжирдан тузилганлиги генетик ахборот турғун бўлишини ва репликация механизмининг амалга оширилишини таъминлайди. РНК эса ахборотни ДНК дан оқсилга олиб келишга ихтисослашган. Ҳоз. мавжуд бўлган барча организмларда ахборот оқими худди шу йўналишда боради. А. И. Опарин ва С. Фокс тажрибаларида ҳар хил полимерлар сувда аралаштирилганида, улар бирлашиб турли хил молекулалардан иборат мураккаб агре-гатлар — коацерват томчилар ҳосил қилиши аниқтанган. Органик моле-кулаларнинг бундай комплекси ҳозирги ҳужайраларга ўхшаш хоссаларга эга бўлиб, кўпинча липидлардан иборат сиртқи мембранани ҳосил қилади. Бу мембрана моддаларни атроф муҳитдан танлаб ўтказиш, ички муҳитнинг доимийлигини таъминлаш, айрим кимёвий реакцияларни катализлаш хусусиятига эга. Кооцерватлар муай-ян ўлчамга етгандан сўнг, майда қисмларга бўлиниб кетади. Бу тажри-балар ҳаётий жараёнларга ўхшаш ҳоди-саларни материянинг физик-кимёвий хусусиятлари билан боғлиқлигини кўрсатади. Лекин кўрсатиб ўтилган кооцерват томчиларни тирик организмлар дейиш мумкин эмас. Кооиер-ватлар тўхтовсиз ҳосил бўлиб ва пар-чаланиб турган. Бундай ҳар хил хусусиятларга эга бўлган молекулаларда агрегатлардан иборат кооцерватларнинг муҳит билан ўзаро таъсири табиий танланиш учун шарт-шароит яра-тиб берган. Табиий танланиш туфайли энг қулай тузилишга эга бўлган ва парчатанишдан сўнг ҳам кўпайиш хусусиятини йўқотмайдиган агрегатлар сақтаниб қолган.

Ҳаётнинг пайдо бўлиши тўғрисидаги юқорида баён этилган таълимотни кўпчилик олимлар эътироф этган. Тирик организмларда ўзўзидан кўпайиш хусусиятининг пайдо бўлиши бу таълимотнинг энг қийин, ишонарли тарзда тушунтирилмаган қисми ҳисобланади. Аме-рикалик астроном Фред Хайл фик-рича, ҳаётнинг юқорида кўрсатиб ўтилганидек молекулаларнинг ўзаро тасодифий таъсири туфайли пайдо бўлишини худди темир-терсаклар уюми устидан ўтган тўфондан сўнг, Боинг-747 самолётининг пайдо бўлиб қолишига ўхшатиш мумкин.

Ҳаётнинг пайдо бўлиши даги биологик эволюция даври. Кооцерватларда уларни ташқи муҳитдан ажратиб турадиган парда — мембрананинг ва редупликация механизмининг пайдо бўлиши билан моддалар алмашинуви ва ўз-ўзидан кў-пайиш учун қулай имконият яратилди. Пайдо бўлган бу содда организм пробионт деб аталади. Пробионтларнинг пайдо бўлиши билан ҳаёт пайдо бўлишининг биологик эволюцияси бошланади. Пробионтлар гетеротроф бўлиб, озиқ моддалар синтезламаган. Улар бирламчи океан сувидаги органик бирикмаларни ўзлаштирган. Гетеро-троф пробионтларнинг ҳоз. анаэроб прокариотларга ўхшаганлиги тахмин қилинади. Гетеротроф организмлар бирламчи океан сувидаги органик бирикмаларни ўзлаштирган. Гетерот-роф организмларнинг кўпайиши билан бирламчи океан сувидаги органик моддалар камайиб борган. Ана шундай шароитда анаэроб пробионтларда атмосферадаги карбонат ангидрид (С02) ва азот (N1,) ни кимёвий ва қуёш нури энергияси ёрдамида ўзлаштириш хусусияти пайдо бўлган. Ана шу тариқа хемосинтез ва фотосинтез қилувчи организмлар келиб чиққан. Дастлабки фотосинтетик организмлар цианобактериялар — кўк-яшил сувўтлар бўлган. Цианобактерияларнинг бу хусусияти туфайли ҳоз. ҳам атмосферадаги СО, ва М2 газлари анча кўп миқдорда органик бирикмалар шаклида биосферага ўтади.

Эркин молекуляр кислороднинг пайдо бўлиши атмосферанинг юқори қатламларида озон экранининг ҳосил бўлишига олиб келган. Озон экрани барча тириклик учун зарарли бўлган ультрабинафша нурларнинг Ер юзасига ўтишига йўл қўймайди. Атмо-сферада эркин кислороднинг пайдо бўлиши организмларнинг бундан кейинги эволюциясида жуда катта аҳамиятга эга бўлди. Аммо эркин кислород анаэроб прокариотларга жуда заҳарли таъсир кўрсатади. Прокариотларнинг бир қисми анаэроб муҳитда тупроқ ва сув қатламига, органйзм ва тўқималарга ўтиб сақланиб қолган; бошқалари эса қисман ортиқча кислороддан озиқ моддаларни оксидлашда фойдаланишга мослашган. Озиқ моддаларнинг кислород ёрдамида оксидланиши анаэроб парчаланишга нисбатан жуда самарали бўлади ва кўп энергия ажратиб чиқаради. Бунинг натижасида тез ўсиб, тез кўпаядиган аэроб прокариотлар пайдо бўлган. Оксидланиш жараёнида охирги алмашинув маҳсулотлари — сув ва карбонат ан-гидрид ҳосил бўлган; ҳужайраларда жуда кўп энергия АТФ ҳолида тўпланган. Бирламчи муҳитда озиқ моддаларнинг камайиб кетиши анаэ-роб прокариотлар ўртасида бир-бирини ейиш хусусияти — фагоцитознинг келиб чиқишига олиб келган. Тахмин қилинишича, фагоцитозда айрим анаэроб прокариотлар уларни ютган аэроб ҳужайралар билан симбиоз яшашга мослашган. Ютилган ҳужайралар ҳазм бўлмасдан сақланиб қолиб, органик моддаларни ўзлаштиришга мослашган. Ана шу тариқа ҳужайра органо-идлари шаклланган.

Эукариотларнинг келиб чиқиши. 19-а. охири ва 20-а. бошларида олимлар дастлаб хлоропластлар, кейинчалик митохондрияларнинг ҳужайра ичида мустақил кўпайишини кузатиш асосида бу органоидларни ҳужайра ичида яшашга ўтган бир ҳужайрали сувўглар бўлиши мумкин, деган фикр билдиришган. Дастлаб бунга ҳеч ким эътибор қилмаган. Фақат 20-а. нинг 50—60-й. ларида биокимёвий текширишлар натижасида хлоропласт ва митохондриялардаги ДНК прокариотларникига ўхшаш ҳалқасймон бўлиши аниқланди. Бундан ташқари, хло-ропластлар ва прокариотлардаги рибо-сомалар ҳам ўхшаш бўлади. Митохондриялар ва хлоропластлардаги оқсиллар биосинтезининг айрим томонлари, улар мембранасида фосфолипид — кордиолипиннинг бўлиши билан ҳам прокариотларга ўхшаб кетади. Аммо биокимё, молекуляр ва ҳужайра биологияси соҳасида олиб борилган тадқи-қотлар туфайли бу гипотезани инкор қилувчи бир қанча далиллар ҳам тўпланди. Бу далиллардан энг асосийлари митохондрия ва хлоропластларнинг кам автономлиги, уларда ўзларининг шаклланиши ва функцияси учун зарур бўлган ферментларнинг фақат кичик бир қисми синтезланишидан иборат. Аммо америкалик олима Лин Маргелис эукариотлар хив-чинлари ва цитоскелети тузилишининг спирохета-бактерияларга ўхшашлигига асосланиб, хивчинлар ҳамда цитоскелетнинг спиралсимон прока-риотлардан келиб чиққанлигини тах-мин қилади. Яқинда ачитқилар ваку-оласидан ажратиб олинган АТФ архейларникига ўхшашлиги аникланди. Ана шу асосда тубан эукариотлар вакуоласи қад. прокариотлар бўлиши мумкинлиги тахмин қилинади.

Эукариот ҳужайралардаги органоидларнинг прокариотлардан келиб чиқ-қанлигига энг яхши далил сифатида америкалик биолог К. Воз ишини кўрсатиш мумкин. Олим ва унинг ходимлари ўсимлик хлоропластларидан олинган рибосомалар цитоплазмадагига ўхшамасдан айрим цианобак-терияларникига ўхшашлигини аниқ-лаган. Бундан ташқари, ҳар хил эука-риотлар митохондрияларидан олинган рибосомал РНК ҳам ҳужайра цитоп-лазмасидаги рибосомал РНК га эмас, балки айрим бактериялар рибосомал РНК сига жуда ўхшашлиги аниқланди. Энг қизиғи шундаки, бу бактери-яларнинг нафас олиш ферментлари тўплами ҳайвонларникига жуда ҳам ўхшайди. Эндосимбиоз ҳодисаси таби-атда анча кенг тарқалган. Мас, анаэ-роб бактерияларнинг бир тури ҳужайраси ичида митохондрия функциясини бажарадиган аэроб симбионт бактерия бўлади. Айрим денгиз балиқлари, коралл полиплар, погонофоралар ва б. ҳайвонлар танасида ҳам симбионт бактериялар яшайди.

Юқорида келтирилган далиллар эукариот ҳужайраларнинг эндосимбиоз келиб чиққанлигини кўрсатади. Лекин у ҳолда ўзига прокариот ҳужайраларни сингдириб олган хўжайин ҳу-жайра табиати қоронғу бўлиб қолади, чунки эукариотларда мембрана билан ўралган ядро бўлади, прокариотларда бўлмайди. Маргелис бундай ҳужайра бактериялар аждоди ҳисобланган при-митив микоплазмалар бўлганлигини тахмин қилади. Кейинги даврда япон олими Т. Ошима кўпчилик покари-отлар ва эукариотлар рибосомал РНК сини ўрганиш асосида хўжайин ҳужайра ҳоз. архейлар аждодларидан бири бўлганлигини тахмин қилади. Чунончи архейлар ва эукариотларнинг био-кимёвий ва молекуляр биологик хусусиятлари ўхшаш бўлади.

Ад.:Опарин А. И., Возникновение жизни на Зсмле, 3-изд., М., 1957; Грин Н., Стаут У., ТейлорД.. Биология в 3-х томах, перевод с английского, М., 1990; Фокс С. Дозе К.. Молекулярная эволюция и воз-никновение жизни, лер. с английского, М., 1975,Гантн Тибор, Жизнь и ее проис-хождение, пер. с венгерского, М., 1984.

Очил Мавлонов.

---

Кирилл алифбосида мақола: ҲАЁТНИНГ ПАЙДО БЎЛИШИ ҳақида тўлиқ маълумот категорияси: Ҳ ҳарфи фикрингиз бўлса изоҳда қолдиринг ва дўстларингиз билан улашинг биз бундан минатдор бўламиз бизни кузатишни давом этинг (у ким, бу нима, қанақа ?, тушунчаси деган саволарга жавоб топишингиз мумкин)