پیدایش عناصر شیمیایی (خاستگاه موجودات زنده)

روشن است که یک تکه ذغال، آب و هوا از جمله ی موجودات زنده به شمار نمی آیند. ولی از تمام عناصری که این مواد را ساخته اند تحت شرایط دیگری می تواند موجودی زنده پدید بیاید. کربن یک تکه ذغال، اکسیژن و نیتروژن در هوا و هیدروژن در آب و حتی خود آب از عناصری اند که پایه و اساس موجودات زنده را تشکیل می دهند.

چرا برخی از این عناصر با یکدیگر چنین ترکیب می شود و به عناصر بی جانی تبدیل می شوند و در جای دیگر همین عناصر به موجودی زنده میکروسکوپی مانند باکتری ها تبدیل می شوند. اشیای بی جان مانند سنگ ها در مقابل عوارض طبیعی مانند باد، باران و سرما از خود مقاومتی نشان نمی دهند، اینان هیچگونه خواسته ای هم ندارند.

ولی یک موجود زنده می خواهد همواره زنده بماند و به همین جهت خود را با محیط اش سازگار می کند. از موجودات زنده ی عالی مانند گیاهان و جانوران که بگذریم، حتی تک یاخته ای هایی مانند باکتری ها و ویروس ها نیز برای زنده ماندن همواره شکل و خاصیت خود را تغییر می دهند.

از زمان کشف پنی سیلین تاکنون انواع مختلف داروهای آنتی بیوتیک (پادتن) تولید شده، زیرا باکتری ها خود را با محیط شان سازگار می کنند، بطوری که آنتی بیوتیک های قدیمی بر آن ها تاثیر نمی گذارند. به همین ترتیب، ویروسهایی مانند ویروس ایدز و یا ویروسهای سرماخوردگی مرتبا تغییر شکل می دهند، به همین جهت مبارزه با آن ها بسیار دشوار است. این ناآرامی درونی موجودات زنده و گرایش شدید به زنده ماندن باعث می شود که موجودات زنده به انواع مختلف برای تولید مثل تکاپو کنند تا کاملا از بین نروند و دست کم رونوشت خود را به آیندگان تحویل بدهند.

انرژی لازم برای موجودات زنده برای انجام این تغییرات از کجا سرچشمه می گیرد؟ این سرچشمه را باید در انرژی خورشید جستجو کنیم. انرژی خورشید عمل فتوسنتز در گیاهان را راه می اندازد که به آزاد شدن اکسیژن در جو می انجامد.

بخشی از این اکسیژن در ارتفاعات چند کیلومتری جو بالای زمین بر اثر تابش فرابنفش (UV    ) خورشید به ازن (O3 ) تبدیل می شود.

تشکیل این لایه ازن در جو زمین باعث می شود به نوبه خود مقدار زیادی از پرتو فرابنفش خورشید را که برای جانداران خطرناک است جذب کند. این لایه حفاظتی ازن می تواند مولکول های پیچیده ی جانداران را در مقابل پرتو فرابنفش خورشید محافظت کند.

اما در حدود 4 میلیارد سال قبل وضعیت حیات بر کره ی زمین بر چه منوال بوده است. در آن زمان نه اکسیژنی در جو موجود بوده، نه گیاهی وجود داشته و نه جانوری. تنها موجودات زنده ای که 5/3 میلیارد سال قبل به وجود آمدند، تک یاخته ای ها بودند که احتمالا در قعر اقیانوس ها پا بر عرصه نهادند و از مواد شیمیایی که در آن زمان در اختیارشان بود تغذیه می کردند.

وقتی این مواد شیمیایی به تدریج مصرف شدند، این تک یاخته ای ها دیگر نمی توانستند برای مصرف خود انرژی مورد نیازشان را تامین کنند. در اینجا بود که برای نخستین بار شکل کمبود انرژی بر کره ی زمین رخ نمود.

سیر فرگشت انسان:
با وجود این که شروع فرگشت انسان (تکامل آن) به عنوان یک موجود زنده، مانند تمام موجودات زنده? دیگر، به زمان پیدایش حیات بر روی کره زمین باز می‌گردد؛ ولی به طور کلی واژه? فرگشت انسان به تاریخچه? فرگشت نخستی‌سانان ) پستانداران شبیه انسان) و به خصوص سرده انسان (جنس انسان)، از جمله پیدایش انسان‌ها به عنوان گونه‌ای مجزا از انسان سایان (کپی‌های بزرگ) اطلاق می‌شود.



نخستی سانان:
نخستی‌سانان یا نخستی‌ها نام علمی:( Primates) یکی از راسته‌های پستانداران از فرورده? جفت‌داران است که شامل تمامی میمون‌ها، کپی‌ها و انسان می‌شود.
نخستی‌ها به خاطر ساختارهای اجتماعی پیچیده و هوششان شناخته شده هستند. چنین چیزی به آن‌ها امکان می‌دهد تا تجربه به دست بیاورند و آن را به نسل پس از خود منتقل کنند. همه آن‌ها دوره‌ای طولانی از نگهداری از فرزند دارند که در طی آن مادر تجربه‌های خود را به فرزندان خود آموزش می‌دهد.

جدا شدن دودمان انسان از سایر کپی‌های بزرگ:

از گونه‌های ناکالی کپی که سنگواره‌های آن در کنیا و اورانوکپی که سنگواره‌های آن در یونان یافت شده‌است، می‌توان به عنوان گونه‌های نزدیک به آخرین نیای مشترک گوریل‌ها، شامپانزه‌ها و انسان‌ها نام برد. شواهد مولکولی نشان می‌دهد که بین 4 تا 8 میلیون سال پیش، ابتدا گوریل‌ها و سپس شامپانزه‌ها از دودمانی که در نهایت به انسان‌های خردمند امروزی انجامید، جدا شدند.





(( تقریبا 98.4 درصد دی.ان.ای انسان با دی.انوای شامپانزه یکسان است ))




سرده ی انسان:

انسان خردمند امروزی تنها گونه? بازمانده از سرده? انسان است. در حالی که برخی گونه‌های منقرض شده? انسان‌ها را می‌توان به عنوان نیاکان انسان‌های خردمند امروزی بر شمرد، بسیاری دیگر احتمالاً تنها «خویشاوندان» ما بوده‌اند که از شاخه‌هایی از نیاکان ما جدا شده‌اند.



انسان ماهر و انسان گاتنگی:

انسان ماهر از 2?4 تا 1?4 میلیون سال پیش می‌زیسته‌است. انسان ماهر در اواخر دوره? پالئوسن یا اوایل دوره? پلیستوسن، بین 2?5 تا 2 میلیون سال پیش، در جنوب و شرق آفریقا با جدا شدن از جنوبی‌کپی‌ها تکامل پیدا کرده‌است.



انسان رودولفی و انسان گرجی:

اینها اسامی پیشنهاد شده برای گونه‌های مربوط به سنگواره انسان‌هایی هستند که حدود 1?9 تا 1?6 میلیون سال پیش می‌زیسته‌اند و ارتباطشان با انسان ماهر هنوز به درستی مشخص نیست.



انسان کارورز و انسان راست‌قامت:

اولین سنگواره‌های انسان راست‌قامت توسط اوژن دوبوا پزشک هلندی، در سال 1891 میلادی در جزیره? جاوه کشور اندونزی پیدا شد. او ابتدا این گونه را بر اساس ویژگی‌های ریخت‌شناسی آن که حالتی بینابینی بین انسان‌ها و کپی‌ها داشت، انسان بوزینه? راست قامت نام نهاد.

انسان راست قامت بین 1?7 میلیون تا 70?000 سال سال پیش می‌زیسته‌است.

گمان می‌رود که در اوایل دوره? پلیستوسن، 1?5 تا 1 میلیون سال پیش، جمعیتی از انسان‌های ماهر با افزایش حجم مغز تکامل پیدا کردند و موفق به ساخت ابزارهای سنگی پیشرفته تری شدند.






انسان سپرانن سیس و انسان پیشگام:

این گونه‌ها به عنوان گونه‌های بینابینی که در فاصله بین انسان‌های راست‌قامت و انسان‌های هایدلبرگی می‌زیسته‌اند، شناخته می‌شوند.

انسان پیشگام از روی سنگواره‌هایی که در اسپانیا و انگلستان یافت شده، شناخته شده‌است و حیات آن به 1?2 میلیون سال تا 800?000 سال پیش باز می‌گردد

انسان سیراسن سیس از روی کاسه? جمجمه‌ای که در ایتالیا پیدا شده و قدمت آن 500?000 تخمین زده می‌شود، معرفی شده‌است.



انسان هایدلبرگی:

انسان هایدلبرگی (مرد هایدلبرگ) حدوداً بین 600?000 تا 350?000 سال پیش می‌زیسته‌است. از این گونه به عنوان انسان خردمند هایدلبرگی نیز نام برده می‌شود.





انسان رودزیایی و جمجمه? گویس:

تخمین زده می‌شود که انسان رودزیایی بین 300?000 تا 125?000 سال پیش می‌زیسته‌است. بیشتر پژوهشگران امروز انسان رودزیایی را در گروه انسان هایدلبرگی طبقه بندی می‌کنند. با وجود این گروه‌های دیگری مانند انسان خردمند باستانی و انسان خردمند رودزیایی نیز برای این انسان‌ها پیشنهاد شده‌است.



نئاندرتال:

انسان نئاندرتال که از آن با عنوان انسان خردمند نئاندرتال نیز نام برده می‌شود، بین 400000 تا 30000 سال پیش در اروپا و آسیا می زیسته است. شواهد مربوط به توالی دی.ان.ای نشان دهنده ی آن است که هیچ شارش ژن عمده‌ای بین انسان نئاندرتال و انسان خردمند امروزی رخ نداده‌است که می‌توان نتیجه‌گیری کرد که این دو، دو گونه? مجزا بوده‌اند که نیاکان مشترکی در حدود 660?000 سال پیش داشته‌اند.

انسان‌های خردمند امروزی و نئاندرتال‌ها برای مدت 10?000 سال در اروپا به طور همزمان می‌زیسته‌اند.



انسان فلورسی:

انسان فلورسی که بین 100?000 تا 12?000 سال پیش می‌زیسته‌است، گاهی به طنز هابیت هم نامیده شده‌است که دلیل آن اندام کوچک این انسان می باشد.

انسان فلورسی یک گونه? شگفت انگیز هم از نظر اندازه و هم از نظر زمان زیست می‌باشد و از آن می‌توان به عنوان نمونه‌ای از گونه‌های اخیر سرده? انسان یاد کرد که خصوصیات تکامل یافته? آن مشابه انسان‌های امروزی نیست. به عبارت دیگر، انسان فلورسی دارای نیاکان مشترک با انسان خردمند امروزی بوده‌است ولی پس از جدایی از شاخه? انسان‌های امروزی، مسیر تکاملی جداگانه‌ای را طی کرده‌است. مهمترین اکتشاف در این مورد، سنگواره? زنی 30 ساله‌است که در سال 2003 میلادی کشف شد و قدمت آن 18?000 سال تعیین شده‌است. این زن، یک متر قد داشته و حجم جمجمه? آن تنها 380 سانتی متر مکعب بوده است.



انسان خردمند امروزی:

انسان خردمند امروزی از حدود 250?000 هزار سال پیش تا کنون می‌زیسته‌است. بین 400?000 هزار سال پیش تا دومین دوره? بین یخبندانی در اواسط دوره? پلیستوسن، حدود 250?000 هزار سال پیش، با پیدایش روند افزایش حجم جمجمه و پیشرفت در ساخت ابزار سنگی، زمینه برای تکامل انسان خردمند امروزی از انسان راست‌ قامت مهیا شد.

شواهد مستقیم نشان می‌دهد که گروهی از انسان‌های راست‌قامت ابتدا به خارج از آفریقا مهاجرت نمودند و باقی آنان که در آفریقا مانده بودند منجر به پیدایش انسان خردمند امروزی شدند.

مهاجرت‌های بعدی انسان خردمند امروزی در سطح قاره? آفریقا و به خارج از آن سرانجام باعث شد تا این گونه به تدریج جایگزین گونه‌های دیگر انسان راست‌قامت ( انسان نئاندرتال و انسان تباردنیسووا ) شود که زودتر به خارج از آفریقا کوچ کرده بودند. از این نظریه مهاجرت و پیدایش انسان امروزی غالباً با عنوان نظریه? (( خروج از آفریقا )) یاد می شود.

پژوهش‌های اخیر ثابت کرده‌است که انسان‌ها از نظر ژنتیکی بسیار یکدست هستند یا به عبارت دیگر دی‌ان‌ای افراد مختلف در انسان بیشتر از حد معمول در سایر گونه‌ها به یکدیگر شبیه‌است.

تا اوایل سال 2004 بیش از 600 پروژه در مورد ژنوم غیرانسان ها در حال اجرا بود و ژنوم بسیاری از غیرانسان ها تا به حال ردیف یابی شده اند.
هدف مهم این پروژه ها مقایسه ژنوم انسان ها و غیرانسان ها و یافتن ژن های هم ساخت است.
ژن های هم ساخت نیاکان تکاملی مشنرکی داشته و ردیف بسیار مشابهی دارند و غالبا کارکرد یکسان و یا مشابهی دارند. این که ژن ها لزوما ردیف DNA همانندی ندارند نشانه جهش های تدریجی است که در طی تکامل رخ داده است و اختلاف جزیی ایجاد کرده است.



شناسایی ژن های هم ساخت مقایسه برجسته و مهمی را بین گونه های انسان و غیرانسان آشکار می سازد.
با وجود تفاوت های ظاهری، بیشتر ارگانیسم ها تعداد جالب توجهی ژن های مشترک دارند، به عنوان مثال:
به طور تقریب 9% ژن های باکتری میکروسکوپی اشریشاکلی همانند انسان است که عدد جالب توجهی است.
هنگامی که به گونه های دیگر می نگرید شماره ژن های مشترک حتی بیشتر شگفت آورند:
برنج-11% ، خردل-21% ، کرم گرد-26% ، مخمر-28% ، مگس میوه-45% ، ماهی زبرا-83% ، موش-89% و شمپانزه-98.8%
این درصدها دو فرضیه را مطرح می کند:
1- این که میان ژنوم تمام گونه ها در زمین یک ارتباط وجود دارد. (نشان دهنده ی یک نیای مشترک برای تمامی گونه های حیات روی زمین است)
2- هر چه ژنوم ها شبیه تر باشند، گونه ها خویشاوندی نزدیک تری دارند.



شامپانزه ها نزدیک ترین خویشاوندان زنده ما هستند. همان طور که گفته شد 98.8% ردیف ژنوم شامپانزه شبیه ردیف ژنوم انسان است.
این 1.2% تفاوت در DNA ما را با 6 میلیون سال تکامل و چندین نیای حد واسط منقرض شده از شمپانزه جدا می کند.
برخی پژوهشگران معتقدند که زیست شناسی انسان و شمپانزه در شیوه ی تظاهر ژن هایشان تفاوت دارد، یعنی در شیوه ای که ژن ها تولید پروتئین را هدایت می کنند. انسان و شمپانزه ممکن است راه های کاملا متفاوتی را برای تنظیم ژن های مشابه شان داشته باشند.

آنچه که انسان را انسان و شمپانزه را شمپانزه می سازد شیوه ی واکنش ژن ها به همدیگر و شیوه ی تاثیر محیط زیست بر آن واکنش هاست. (این همان تکامل در حال کار است)



تاثیر محیط زندگی و شرایط آن بر شیوه ی زندگی و سازگاری جاندار با محیط باعث تغییر در شیوه عملکرد ژنوم می شود، و در نتیجه ان تفاوت گونه ها بوجود می آید که البته پروسه ای زمانبر است.
این پروسه برای انسان 6 میلیون سال بوده است.