வர்ம அறிவியல் மாமேதை மூலச்சல் Dr.T இராஜேந்திரன்

சென்ற மாத இதழின் தொடர்ச்சி…

உயிர்களின் தோற்றம்

முன்னுரை

உயிர்களின் தோற்றம் பற்றி உலகம் முழுவதும் பல்வேறு ஆய்வுகள் நடந்து கொண்டிருந்தன. எதிலும் முழுமையான தீர்வு எட்டப்படவில்லை. எனினும் ஆய்வாளர்களின் முயற்சிகளும் குறைந்தபாடில்லை. ரஷ்யநாட்டின் உயிர் வேதியல் ஆய்வாளரான அலெக்சாண்டர் – ஐ – ஒப்பாரின் (Alexander-I-Oparin-1924) அவரைத் தொடர்ந்து ஆங்கில உயிரியல் அறிஞர் ஜே.பி.எஸ். ஹால்டேன் (J.B.S Haldane -1929)  இவர்கள் இருவரும் ஆரம்பகாலத்தில் எப்போதும் மாறிக்கொண்டே வந்த இயற்கை சூழியல் இயல், வேதியியல் (Physico-chemical changes) அடிப்படையில் எவ்வாறு உயிர்கள் தோன்றின என்பதைக் கண்டுபிடிக்க பல ஆய்வுகளை மேற்கொண்டனர். அந்த ஆய்வுகளின் அடிப்படையில், 1936-ல் ஒப்பாரின் (Oparin) தனது கண்டுபிடிப்புகளை “தி ஆர்ஜின் ஆப் லைப்” (The Origin of life) என்ற புத்தகமாக வெளியிட்டார்.

     இவரது அடிப்படையிலும், ஹால்டனின் அடிப்படையிலும் உயிர்த்தோற்ற நிகழ்வினைப் பற்றி ஆய்ந்தறிந்த கருத்துக்களை இருவரும் இணைந்து எட்டு படிநிலைகளாக இந்த உலகிற்கு விளக்கினர். இது பெரும்பாலோர் ஏற்றுக்கொள்ளும் வண்ணம் அமைந்திருந்தது மட்டுமன்றி, அமெரிக்க நாட்டை சேர்ந்த ஸ்டான்லி மில்லர் (Stantly Miller) மற்றும் ஹெரால்டு யூரி (Herold Urey) என்ற இரு ஆய்வாளர்களும் 1953-ல் இவர்களின் கருத்துக்களை சோதனைச்சாலையிலேயே மின் தூண்டல் மூலம் நிரூபித்தும் காட்டினர்.

ஒப்பாரின் ஹால்டன் உயிர்த்தோற்ற விளக்கம்

பூமியின் சூழ்வெளி 1000^oC வெப்பநிலைக்கு குளிர்ச்சி அடையத்தொடங்கிய போது, பூமியில் பூரிதமடையாததும், பூரிதமடைந்ததுமான பல நீர்ம கரிமப்பொருட்கள் (Hydro carbons) உருவாகத் தொடங்கின. இவைகள் அதிவெப்பநிலை உடைய நீராவியோடு வேதிவினை புரியத்தொடங்கியதால் பல்வேறு விதமான ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளைக் கொண்ட பொருட்கள் உருவாகின. அல்டிகைடுகள், ஹீட்டோன்ஸ் மற்றும் அமிலங்களும் உருவாகின. இந்த கூட்டுப்பொருட்கள் பல்படியாக்கல் முறையில் (Polymerisation) இணைந்து இறுக்கமடைந்து கார்போஹைட்ரேட்ஸ் (Sugars), கிளிசரால் (Glycerol), கொழுப்பு அமிலங்கள் (Fatty Acids), அமினோ அமிலங்கள் (Amino acids) மற்றும் கரிம நைட்ரஜன் பொருட்களான பியூரின்ஸ் (Purines)), பைரிமிடின்ஸ் (Pyrimidines) களாகவும் மாறத்தொடங்கின. இந்த சூளலில், ஆக்ஸிஜன் தனிநிலையில் காணப்படாமையினால் இதுபோன்ற கரிமக் கூட்டுப்பொருட்கள் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடையவோ அல்லது அழிவுறவோ முடியாததால் மீண்டும் மீண்டும் தங்களுக்குள்ளே வேதிவினை புரிந்து பாலிசாக்ரைட்ஸ் (Poly Saccharides), கொழுப்புகள் (Fats), புரதங்கள் (Proteins), நியூக்ளியோசைட்ஸ் (Neucleosides)) போன்ற மிகப்பெரிய சிக்கலான மூலக்கூறுகள் கொண்ட கூட்டுப்பொருட்களாக மாறத் தொடங்கின. இந்த நியூக்ளியோஸைட்டுகள் வேறுபட்ட நியூக்ளியோஸைட்டுகளோடு இணைந்து நியூக்ளிக் அமிலங்கள் (Neuclic acids) உற்பத்தியாயின. நியூக்ளிக் அமிலங்களும், புரோட்டீன்களும் இணைந்து நியூக்ளியோ புரோட்டீன்கள் உருவாகின. இந்த நியூக்ளியோ புரோட்டீன்களில் சில பாலிபெப்டைடுகள் முதன்நிலை நொதிகளாக (Enzymes) கரிம வேதிப்பொருட்களின் வினைபுரிதலை வேகப்படுத்தியதால் புரோட்டீன்கள், கார்போஹைட்ரேட்கள், கொழுப்புகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் போன்றவைகளின் பரும மூலக்கூறுகள் (Macro molecules) அடங்கிய பொருட்கள் உருவாகின. இவைகளே உயிரிகள் தோன்றுவதற்குரிய முதற்பொருளான புரோட்டோபிளாசம்  (Protoplasm) ஆகும்.

இந்த புரோட்டோபிளாச மூலக்கூறுகள் இணைந்து உருவாக்கம் கொள்வதற்கான சூழல் கடலில் இருந்ததால் கடல்தான் ஆரம்பகால உயிர்த்தோற்றத்திற்கு காரணமான இடமாகக் கருதப்படுகிறது. கடலில் உள்ள நீரைக் காய்ச்சி J.B.S.. ஹால்டன் (J.B.S.. Holden) என்பவர் அதில் கார்போஹைட்ரேட்டுகள், கொழுப்புகள், அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் பல சிக்கலான கரிம வேதி மூலக்கூறுகளடங்கிய கூட்டுப்பொருட்கள் இருப்பதை நிரூபித்துக் காட்டினார்.

உயிர் தோற்றத்திற்கான பரும மூலக்கூறுகளுக்குள் (Macro molecules) ஏற்பட்ட ஈர்ப்புவிசையின் காரணமாக பல புதிய இணைவு மூலக்கூறுகள் உருவாகின. இவைகள் திரட்சியடைந்து நீர் மூலக்கூறுகளோடு இணைந்து கூழ்மநிலையிலுள்ள (Colloid state) பொருட்களான கோசர்வேட்ஸ்களாக (Coacervates) மாறத் தொடங்கின. இதில் ஒன்றுக்கும் மேற்பட்ட பல வகையான புரதங்களும் (Protein), கருநிலைப் புரதங்களும் (Neucleo proteins), வேறு வகையான கரிம மற்றும் கனிம (Organic and in organic) மூலக்கூறுகளும் காணப்பட்டன. நம்முடைய உடலில் காணப்படும் புரோட்டோபிளாசமும் கூழ்ம நிலையிலேயே உள்ளதால் கடலில் தோன்றிய இந்த கூழ்ம நிலையிலுள்ள கோசர்வேட்ஸ்களே உயிர் தோற்றத்தின் முன்னோடியாகும்.

இவைகள் அவைகளுக்குள்ளே உருவாகிய கொழுப்பு அமிலங்களாகிய லெசித்தின் (Lecithin) மற்றும் செப்பாலின் (Cephalin) போன்ற மூலக்கூறுகளால் உருவான மேலுறைகளால் சூழப்பட்டு ஒரு தனிவடிவத்தை அடைந்தன. இவ்வாறு உறைகளால் சூழப்பட்ட பல்வேறு கூட்டுப்பொருட்களை உள்ளீடாகப் பெற்ற கோசர்வேட்ஸுகள் (Coacervates) கடல்நீரில் கரைந்துள்ள பல பொருட்களை தன்னுள் கவரத் தொடங்கின. இதன் விளைவால் பருமையடைந்த கோசர்வேட்ஸுகள் படிப்படியாக உடைந்து சிறு மூலக்கூறுகளாக மாறத்தொடங்கின.

     இவ்வாறு பிரிகையடைந்த கருநிலைப் புரத மூலக்கூறுகள் (Neucleo proteins) கடல்நீர் முழுவதும் காணப்பட்டன. இவைகள் தானாகவே பிரிகை அடையும் ஆற்றலைப் பெற்றவைகளாதலால் கடல்நீர் முழுவதும் அதிகரித்துக்கொண்டே சென்றன. இங்ஙனம் பிரிகை அடைதல் அதன் மரபுவழி மாற்றமாகவே தொடர்ந்து வரத்தொடங்கியது. இன்றைய மரபணு போல் (Gene) அமினோ அமிலங்களின் ஒரு தொடர் நியூக்ளியோடைட் பல மடங்காகப் பெருகி இன்று காணப்படும் வைரஸுக்கு ஒப்பான புரோட்டோ வைரஸ்களாக (Proto virus) மாறத் தொடங்கின. இவை கடல்நீரில் தன்னைத்தானே இருபடியாக்கல் அடையும் திறனைப் பெற்ற உயிர்த்தோற்றத்தின் முன்னோடி உயிராகக் கருதப்படுகிறது. இஃது கடலில் சுமார் 3.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் நடந்திருக்கலாம் என கருதப்படுகிறது.