زمانی که حیات آغاز شد تاریخچه ی زیست شناسی و زمین شناسی به هم گره خوردند. پروکاریوت های فتوسنتز کننده که نخستین بار اکسیژن را در هوا آزاد کردند به طور کامل, جو زمین را تغییر دادند. منظومه ی شمسی احتمالا از یک ابر غبار آلود در حال چرخش, منشا گرفته است. برای شکل گیری خورشید بیشتر غبارها در مرکز متراکم شده اند ولی برخی مواد باقی مانده است که در چندین حلقه متحدالمرکز در اطراف خورشید می چرخند. شواهد سنگواره ای نشان می دهد که در مدت چند صد میلیون سال بعد از جامد شدن پوسته ی زمین, مواد غیر زنده به جانداران سلولی ابتدایی تکامل یافتند. از روی ساختار به نسبت ساده ی سلول های پروکاریوتی می توانیم بگوییم که موجودات زنده ی اولیه, پروکاریوت های ابتدایی بودند و ثبت های سنگواره ای این نظر را تائید می کند. پروکاریوت های فتوسنتز کننده از ساده ترین انواع جاندارانی هستند که آن ها را به عنوان اتوتروف می شناسیم. باید بدانیم که بیشتر مولکول های الی اولیه, از مواد غیر آلی در زمین اولیه منشا گرفته است. تشکیل پلیمرهایی از قبیل پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک از مونومرهای الی دومین مرحله ی مقدم بر پیدایش حیات است. دو دانشمند به نام میلر و اوری پیش بینی کردند که در شرایطی مشابه زمین اولیه مولکول های الی از مولکول های غیرآلی به وجود می آید.
حدود سه میلیارد سال پیش, زمین دارای آتشفشان های زیادی بود که گازها و گرد و غبار را در جو و سنگ های مذاب را روی سطح زمین پهن می کرد. تخته سنگ های سبز متمایل به زرد که در واقع بسترهای ضخیم پروکاریوتی هستند, در یک خط ساحلی به طور غالب دیده می شوند. اکسیژنی که از باکتری های فتوسنتز کننده در پوشش های بستر آزاد می شود, برای همیشه جو را تغییر خواهد داد. زمانی که حیات آغاز شد, تاریخچه ی زیست شناسی در زمین شناسی به هم گره خورده اند. پروکاریوت های فتوسنتز کننده که نخستین بار اکسیژن را در هوا ازاد کردند, به طور کامل, جو زمین را تغییر دادند. می دانیم که ظهور انسان اندیشمند(Homo sapiens ) با سرعت و به میزبانی که برای یک گونه ی واحد سابقه نداشته, خشکی و آب و هوا را تغییر داده است.
زمین یکی از نه سیاره ای است که به دور خورشید می گردد. راه شیری, به نوبه ی خود, یکی از میلیاردها کهکشان در جهان است. نگاه کردن به ستاره ها به ما این امکان را می دهد که نگاهی به گذشته بیندازیم. نزدیک ترین ستاره به خورشید 4 سال نوری یا 40 تریلیون با آن فاصله دارد, در واقع ما نوری را که 4 سال پیش منتشر کرده است می بینیم. بعضی ستاره ها انقدر دورند که حتی اگر میلیون ها سال پیش نابود شده باشند, هنوز می توانیم ان ها را امشب در اسمان ببینیم. و ستاره های جدیدی وجود دارند که چون نور ان ها هنوز به زمین نرسیده است, نمی توانیم ان را ببینیم. جهان همیشه چنین وسعتی نداشته است. ظاهرا پیش از آن که جهان به شکل کنونی وجود داشته باشد, همه ی مواد آن در یک توده,متمرکز بوده, است. به نظر می رسد این توده با یک انفجار بزرگ( big bang ) در زمانی بین 10 تا 20 میلیارد سال پیش به صورت قطعاتی در آمده و از ان زمان شروع به توسعه یافتن کرده است. منظومه ی شمسی احتمالا از یک ابر غبار آلود در حال چرخش, منشا گرفته است. برای شکل گیری خورشید, بیش تر غبارها در مرکز متراکم شده اند ولی, برخی مواد, باقی مانده است که در چندین حلقه ( متحدالمرکز) در اطراف خورشید می چرخند. درون هر مدار, مواد مرکزی, جاذبه ی کافی برای کشیدن توام غبارهای مجاور و ذرات یخ را داشته و باعث شکل گیری سیارات شده اند. زمین احتمالا حدود 4.5 میلیارد سال پیش, به صورت یک دنیای سرد تشکیل شده است. بعدها, حرارت تولید شده در اثر برخورد شهاب سنگ ها, تجزیه ی مواد رادیواکتیو و محکم به هم فشرده شدن به وسیله ی جاذبه, زمین را ذوب و در نهایت ان را به یک توده ی مذاب تبدیل کرد. بعد این توده در لایه هایی با چگالی های مختلف مرتب شد, که بیشتر نیکل و اهن در مرکز آن فرو رفتند و یک هسته را تشکیل دادند. مواد با چگالی کمتر, در پوششی به نام حبه در اطراف هسته متمرکز شدند و مواد با کمترین چگالی در سطح مستقر شدند و در یک پوسته ی نازک به حالت جامد در آمدند.
جو نخستین احتمالا بیشتر از گاز هیدروژن H2 داغ تشکیل شده بود. چون جاذبه ی زمین به اندازه کافی برای نگهداشتن چنین مولکولهای کوچکی قوی نبود, H2 به زودی به فضا فرار کرده است. آتشفشان ها و سایر منافذ موجود در پوسته, گازهایی که از آتشفشان های جدید خارج می شوند, پژوهشگران به فکر افتادند که این دومین جو ابتدایی است که از منواکسید کربنCO , دی اکسیدکربنCO2 , نیتروژنN2 , بخار آبH2O , احتمالا با مقداری متانCH4 و آمونیاک NH2 تشکیل شده است. اولین دریاها, به وسیله ی باران های سیل آسا به وجود امد,این باران ها وقتی شروع شد که این سیاره به اندازه ی کافی برای متراکم شدن آب در جو سرد شده بود. نه تنها جو زمین جوان با جو امروزه متفاوت بوده است. بلکه رعدوبرق, فعالیت آتشفشانی و پرتو فرابنفش بسیار قوی تر بودند. حیات در چنین محیطی آغاز شد. شواهد سنگواره ای نشان می دهد که در مدت چند صد میلیون سال بعد از جامد شدن پوسته ی زمین, مواد غیر زنده به جانداران سلولی ابتدایی تکامل یافتند. از روی ساختار به نسبت ساده ی سلول های پروکاریوتی می توانیم بگوییم که موجودات زنده ی اولیه, پروکاریوت های ابتدایی بودند و ثبت های سنگواره ای این نظر را تائید می کند.
سنگواره هایی که به نظر می رسند, پروکاریوت هایی که اندازه ی بعضی باکتری های زنده ی امروزی باشند. پروکاریوت های فتوسنتز کننده از ساده ترین انواع جاندارانی هستند که ان ها را به عنوان اتوتروف می شناسیم. البته فتوسنتز, یک فرایند متابولیسمی ساده نیست و بعید است که باکتری های فتوسنتز کننده, اولین شکل های حیات روی زمین بوده است. در واقع شواهدی که نشان می دهد پروکاریوت های فتوسنتز کننده 3.5 میلیارد سال پیش به خوبی رشد کرده اند, این فرضیه را تائید می کند که حیات در شکل ساده تر که قادر به ساختن مولکول های غذایی خود نبوده زودتر, شاید 4 میلیارد سال قبل تکامل یافته است.
نویسنده: نیلوفر ترکزاده
