กำเนิดของชีวิต

 สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้มาอย่างไรนั้น ยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์ท่านใดสามารถพิสูจน์ได้อย่างชัดเจน มีเพียงสมมุติฐานเกี่ยวกับกำเนิดของสิ่งมีชีวิตเท่านั้นนักวิทยาศาสตร์ในอดีตหลายท่านได้ตั้งสมมติฐานถึงกำเนิดของสิ่งมีชีวิต
ชนิด แรกบนโลก โดยเชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตสามารถกำเนิดขึ้นเองได้จากสิ่งไม่มีชีวิตซึ่งเป็น อิทธิพลของความเชื่อทางศาสนา
ต่อมาหลุยส์พาสเตอร์(LouisPasteur)ได้ทำการวิจัยและพิสูจน์ได้ว่าสิ่งมีชีวิตกำเนิดมาจากสิ่งมีชีวิตเท่านั้นทำให้เกิดข้อสงสัยว่า
สิ่งมีชีวิตแรกเริ่มของโลกถือกำเนิดมาได้อย่างไรในปี พ.ศ.2467 นักชีวเคมีชาวรัสเซีย เอ ไอ โอพาริน (A.L.Oparin) ได้เสนอแนวคิดว่า สิ่งมีชีวิตไม่สามารถเกิดได้ขึ้นเองในช่วงเวลาสั้นๆ เพียงขั้นตอนเดียว แต่ต้องใช้เวลานานมากโดยกระบวนการวิวัฒนาการทางเคมีอย่างช้าๆ เป็นการสังเคราะห์สารอินทรีย์จากโมเลกุลง่ายๆ เป็นโมเลกุลที่ซับซ้อน แนวคิดกำเนิดของชีวิตบนพื้นผิวโลกของโอพารินมีขั้นตอนต่างๆดังนี้

จากแนวคิดของโอพารินนักวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่ากรดนิวคลิอิกชนิดแรกที่ เกิดขึ้นคือ RNAเนื่องจาก RNA ทำหน้าที่ ได้สองอย่างคือ เป็นสารพันธุกรรมและเอนไซม์ในปฏิกิริยาต่างๆของกระบวนการเมแทบอลิซึม เมื่อ RNA มีวิวัฒนาการขึ้นมา แล้วการสังเคราะห์ DNA จึงเกิดขึ้นภายหลัง นักเรียนได้ทราบมาแล้วว่าโครงสร้างของ DNA จึงประกอบด้วยพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย พันกันเป็นเกลียวทำให้ DNAมีโครงสร้างโมเลกุลที่แข็งแรงกว่า RNA ซึ่งเป็นพอลินิวคลีโอไทด์ 1 สาย นอกจากนี้ DNA ยังมีกลไกล ในการแก้ไขหรือตรวจสอบความถูกต้อง ขณะที่มีการจำลอง DNA (DNA replication) ทำให้มีมิวเทชั่นน้อยกว่า RNAจึงมีโอกาส อยู่รอดได้มากว่า ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาตินอกจากจะเกิดขึ้นในระดับของสิ่งมีชีวิตแล้ว ยังเกิดขึ้นในระดับโมเลกุลด้วย ในปี พ.ศ. 2496 สแตนเลย์ มิลเลอร์ (Stanley Miller) ได้ทำการทดลองเพื่อพิสูจน์แนวคิดของโอพาริน โดยแสดงให้เห็นว่าสารประกอบ อย่างง่ายของสิ่งมีชีวิต เข่น กรดอะมิโน กรดอินทรีย์ ชนิดอื่นรวมทั้งสารอินทรีย์ เช่น ยูเรีย สามารถเกิดขึ้นได้ภายในชุดการทดลอง ที่คาดว่าเป็นสภาวะของโลกในระยะเวลานั้น คือไม่มีออกซิเจน แต่มีแก๊สมีเทน แอมโมเนียม น้ำและแก๊สไฮโดรเจน โดยมี แหล่งพลังงานจากไฟฟ้า ดังภาพที่20-9

นอกจากนี้ยังมีนักวิทยาศาสตร์อีกหลายท่านที่ทำการทดลองคล้ายกับมิลเลอร์ โดยใช้สารตั้งต้นและพลังงานอย่างอื่น เช่นสารกัมมันตรังสีรังสีอัลตร้าไวโอเลตพบว่าได้ผลเช่นเดียวกันและเกิดเบสพิวรีนและไพริมิดีนอีกด้วยเมื่อสารอินทรีย์ โมเลกุลใหญ่เกิดขึ้นได้ตามแนวคิดของโอพาริน แล้วสารอินทรีย์เหล้านี้จะประกอบเป็นเซลล์เริ่มแรกได้อย่างไร ต่อมาซิดนีย์ ฟอกซ์ (Sidney Fox) นักชีวเคมีชาวอเมริกันและคณะได้แสดงให้เห็นว่า เซลล์เริ่มแรกเกิดจากกรดอะมิโน ได้รับความร้อนและมีการรวมกลุ่มกัน ซึ่งมีคุณสมบัติหลายประการที่คล้ายกันกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เช่น การมีการเจริญเติบโต สามารถเพิ่มจำนวนโดยการแตกหน่อและมีกระบวนการเมแทบอลิซึมเกิดขึ้นเป็นต้น

ที่มาภาพ : สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ.หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน และเพิ่มเติมชีววิทยา เล่ม 5 (หน้า169).พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพฯ : โรงพิมพ์คุรุสภาลาดพร้าว,2550