జీవ ఆవిర్భావం... లక్షణాలు...

జీవ ఆవిర్భావం... లక్షణాలు...

 సౌర వ్యవస్థ, భూమి 4.5 - 5 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం ఆవిర్భవించాయి. భూమి ఉద్భవించిన తర్వాత 1 - 1.5 బిలియన్ ఏళ్ల పాటు నిర్జీవంగానే ఉంది. 3.5 బిలియన్ ఏళ్ల క్రితమే భూమిపై జీవం ఆవిర్భవించినట్లు పలు నిదర్శనాలు ఉన్నాయి. భూమిపై జీవ ఆవిర్భావాన్ని వివరించే వాటిలో ముఖ్యమైనవి పాన్‌స్పెర్మియా, జీవ ఆవిర్భావ సిద్ధాంతాలు. ‘‘భూమిపై జీవం ఆవిర్భవించ లేదు.. దానికి ఆవల నుంచి భూమిపైకి జీవం వచ్చి చేరిందని..’’ పాన్‌స్పెర్మియా సిద్ధాంతం వివరిస్తుంది.
 
  మొదటిసారిగా పాన్‌స్పెర్మియా సిద్ధాంతాన్ని ఎస్.అర్హీనియస్ 1908లో ప్రతిపాదించాడు. తర్వాతి కాలంలో ఈ సిద్ధాంతాన్ని వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించారు. గ్రహ శకలాలు, ఉల్కలు భూమిని ఢీకొనడం ద్వారా వాటిలోని సూక్ష్మజీవులు భూమికి చేరాయని కొంతమంది వివరిస్తే.. గ్రహాంతర వాసులు ఉద్దేశపూర్వకంగానే భూమిపై జీవులను ప్రవేశపెట్టారని మరికొందరు భావిస్తున్నారు.
 Theory of origin of life

 అధిక నిదర్శనాలతో భూమిపై జీవ ఆవిర్భావాన్ని వివరించే సిద్ధాంతం Theory of origin of life.  రష్యాకు చెందిన ఎ.ఒ.ఒపారిన్ బ్రిటన్‌కు చెందిన జె.బి.ఎస్.హాల్డైన్ ఈ సిద్ధాంతాన్ని స్వతంత్రంగా ప్రతిపాదించారు. దీని ప్రకారం.. మొదట భూమిపై జీవ రసాయనాలు (ప్రోటీన్లు, పిండి పదార్థాలు, కొవ్వులు, విటమిన్లు, డీఎన్‌ఏ, ఆర్‌ఎన్‌ఏ వంటి కేంద్రకామ్లాలు) ఆవిర్భవించాయి. వీటి తర్వాత మాత్రమే జీవుల ఆవిర్భావం జరిగింది.

  పూర్వ భూమి వాతావరణం.. క్షయకరణ వాతావరణం (Reducing). స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ ఉండేది కాదు. నీరు, నీటి ఆవిరి ఉన్నప్పటికీ.. స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ అవసరం ఉండేది కాదు. వాతావరణ ఉష్ణోగ్రతలు కూడా అధికంగా ఉండేవి. ఇలాంటి వాతావరణం రసాయన చర్యలను ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్రస్తుత వాతావరణం.. ఆక్సీకరణ వాతావరణం (Oxidising). ఇలాంటి వాతావరణంలో రసాయన చర్యలు జరగడం కష్టం.

పూర్వ భూమిలోని సముద్ర నీరు పూర్తిగా స్వాదు జలం. కోట్ల సంవత్సరాల పాటు నేల క్రమక్షయం చెంది, ఖనిజాలు సముద్ర నీటిలోకి ప్రవేశించడంతో ప్రస్తుత లవణీయత (3.5 శాతం) సంభవించింది.  పూర్వ భూమి వాతావరణమంతా హైడ్రోజన్, కార్బన్, నత్రజని, నీటి ఆవిరి మిశ్రమంగా ఉండేది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల ఫలితంగా వీటి మధ్య చర్యలు జరిగి అమ్మోనియా, మీథేన్, హైడ్రోజన్ సయనైడ్ వంటి సరళ అణువులు ఏర్పడ్డాయి. తర్వాత వీటి మధ్య చర్యల ఫలితంగా తొలుత అమైనో ఆమ్లాలు, నత్రజని, క్షారాలు, చక్కెర, కొవ్వు ఆమ్లాలు వంటి సరళ జీవ రసాయనాలు ఏర్పడ్డాయి.

వీటి మధ్య సముద్ర నీటిలో జరిగిన చర్యల ద్వారా పెప్టైడ్‌లు, న్యూక్లియోటైడ్‌లు, ఒలిగోశాఖరైడ్‌లు, కొవ్వులు ఆ తర్వాత ఆర్‌ఎన్‌ఏ, డీఎన్‌ఏ వంటి రసాయనాలు ఏర్పడ్డాయి. పిండి పదార్థాలు, కొవ్వుల మధ్య చర్యల ఫలితంగా జీవ పొరలు ఏర్పడి పూర్వ కణం వంటి నిర్మాణాలు సంభవించాయి. వీటికి ఒపారిన్.. కొయసర్వేట్ అనే పేరుపెట్టారు. ఇవి క్రమంగా పూర్తిస్థాయి కణాలుగా ఆవిర్భవించాయి.

  తొలుత అవాయు జీవులు
 భూమిపై ఆవిర్భవించిన పూర్వ జీవులన్నీ తొలుత అవాయు జీవులు. ఆ తర్వాత వీటిలో కొన్ని హైడ్రోజన్ కోసం నీటి అణువును విచ్ఛిన్నం చేసి.. వాతావరణంలోకి స్వేచ్ఛా ఆక్సిజన్ విడుదలను ప్రారంభించాయి. భూమిపై ప్రస్తుతం ఉన్న 21 శాతం ఆక్సిజన్‌కు మూలం మొక్కల్లోని కిరణజన్య సంయోగక్రియ. ఆక్సిజన్ వెలువడే కొద్దీ ఆక్సిజన్‌ను వినియోగించి మనుగడ సాగించే ఏరోబిక్ జీవులు పరిణామం చెందాయి.

భూమిపై ఆవిర్భవించిన తొలి జీవుల్లో ఆర్‌ఎన్‌ఏ ప్రధాన జన్యు పదార్థంగా ఉండేది. ఆర్‌ఎన్‌ఏ పెద్దగా స్థిరమైంది కాదు. వేగంగా ఉత్పరివర్తనాలకు లోనవుతుంది. దాంతో క్రమంగా ఆర్‌ఎన్‌ఏ స్థానంలో డీఎన్‌ఏ జన్యు పదార్థంగా వ్యవహరించడం ప్రారంభమైంది. కాబట్టి భూమిపై ఉన్న సమస్త జీవులన్నింటిలో ప్రస్తుతం డీఎన్‌ఏ ప్రధాన జన్యు పదార్థం. హరోల్డ్ యూరే, స్టాన్లీ మిల్లర్ 1953లో చేసిన పరిశోధనలో ఒపారిన్, హాల్డేన్‌ల సిద్ధాంతాన్ని నిరూపించారు.

 జీవ లక్షణాలు
 భూమిపై ప్రస్తుతం ఉన్న జీవులన్నిటిలో.. కొన్ని సమాన జీవ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి. వీటిలో ప్రధానమైనవి, ఇతర లక్షణాలను కూడా వివరించేవి.. పెరుగుదల, చలనం, జీవక్రియ, క్షోభ్యత, ప్రత్యుత్పత్తి.  జీవి పుట్టిన నాటి నుంచి మరణించే వరకు ప్రదర్శించే పురోగమన, తిరోగమన మార్పులన్నింటినీ పెరుగుదల అంటారు. పెరుగుదల నిర్మాణాత్మకంగా, క్రియాశీలంగా ఉంటుంది. పుట్టక ముందే తల్లి గర్భంలో కూడా శిశువు పెరుగుదలను ప్రదర్శిస్తుంది. నవ శిశువు, బాల్యం, యుక్త వయసు, నడి వయసు, వృద్ధాప్యం వంటి దశలన్నీ ఈ పెరుగుదలలో భాగాలే. జీవులన్నింటిలో పెరుగుదల రేటు ఒకే విధంగా ఉండదు.

 కొన్ని జీవుల్లో వేగంగా ఉంటే.. మరి కొన్ని జీవుల్లో నెమ్మదిగా ఉంటుంది. కొన్నింటి జీవిత కాలం తక్కువ. మరికొన్నింటి జీవిత కాలం ఎక్కువ (ఉదాహరణ-వేగంగా పెరిగే మొక్క వెదురు, అధిక జీవిత కాలం ఉన్న జంతువు-తాబేలు). మొక్కలు, జంతువుల్లో పెరుగుదలను నియంత్రించే పలు నియంత్రకాలు ఉంటాయి. ఉన్నత జంతువుల్లో హార్మోన్లు పెరుగుదలను నియంత్రిస్తాయి. మొక్కల్లో ఆక్సిన్‌లు, జిబ్బరిల్లిన్‌లు, సైటోకైనిన్‌లు పెరుగుదలను ప్రేరేపించే రసాయనాలు. ఇలాంటి కారకాల లోపం లేదా అధిక స్రావం ద్వారా పెరుగుదలలో వైపరీత్యాలు సంభవిస్తాయి. ఉదాహరణ-చిన్నారుల్లో పెరుగుదల లోపం ద్వారా మరుగుజ్జుతనం సంభవిస్తుంది. అధిక స్రావం ద్వారా పెద్దల్లో ఆక్రోమేగలీ వైపరీత్యం సంభవిస్తుంది.
 
  ముఖ్య లక్షణం చలనం
 జంతువులు, బ్యాక్టీరియా వంటి సూక్ష్మజీవుల్లో కనిపించే మరో ముఖ్య లక్షణం చలనం. ఆహారం, రక్షణ, సంయోగం కోసం జంతువులు ప్రధానంగా చలనం అనే గుణాన్ని ఉపయోగించుకుంటాయి. ఇందుకోసం తమ ఆవాసాలకు అనుగుణంగా వివిధ అనుకూలతను కూడా జంతువులు ప్రదర్శిస్తాయి. ఈ క్రమంలో కొన్ని ఎగిరే (Volant), మరి కొన్ని వేగంగా పరిగెత్తే (Cursorial), మరికొన్ని చెట్లలో నివసించే వంటి అనుకూలతలను ప్రదర్శిస్తాయి. కొన్ని జంతువులు రుతువులకనుగుణంగా ఒక ప్రాంతం నుంచి మరో ప్రాంతానికి వెళ్లి తిరిగి మొదటి ప్రాంతానికి చేరే క్రమ చలనం, వలస అనే ప్రత్యక్ష లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.

 సాధారణంగా వలస పక్షులు శీతాకాలంలో ధ్రువాలు, సమ శీతోష్ణస్థితి మండల ప్రాంతాల నుంచి భూమధ్య రేఖ ఉష్ణ మండల ప్రాంతాలకు ఆహారం, విశ్రాంతి కోసం వలస వస్తాయి. తిరిగి వేసవిలో ప్రత్యుత్పత్తి (గుడ్లు పెట్టి పిల్ల పక్షులకు జన్మనివ్వటం) కోసం ధ్రువ ప్రాంతాలకు తిరిగి వెళ్తాయి. అదే విధంగా సముద్ర చేపలు కొన్ని నదుల్లోకి వచ్చి గుడ్లు పెట్టి తిరిగి సముద్రంలోకి వలస పోతాయి. ఈ రకమైన చేపలు, అనాడ్రోమస్ చేపలు. ఉదాహరణ-పొలస చేప, సాల్మన్.

  జీవక్రియ రెండు రకాలు
 ఒక జీవిలో లేదా ఏదైనా జీవకణంలో జరిగే రసాయనిక చర్యలన్నింటినీ కలిపి జీవక్రియ అంటారు. పెరుగుదల, శ్వాసక్రియ, ప్రత్యుత్పత్తి ఇలా ఏ జీవ లక్షణం తీసుకున్నా అన్నీ రసాయనిక చర్యల ఆధారంగానే జరుగుతాయి. జీవక్రియ రెండు రకాలు. అవి.. నిర్మాణ క్రియ (Anabolism), విచ్ఛిన్న క్రియ (Catabolism).  ఒక ప్రధాన పదార్థం ఏర్పడటానికి జరిగే రసాయనిక చర్యలను కలిపి నిర్మాణ క్రియ అంటారు. ఉదాహరణ అనేక రసాయనిక చర్యలు క్రమపద్ధతిలో జరిగితేనే కిరణజన్య సంయోగక్రియలో పిండి పదార్థం ఏర్పడుతుంది.

 ఒక ప్రధాన పదార్థం పూర్తిగా విచ్ఛిన్నమవడానికి జరిగే రసాయనిక చర్యలన్నింటినీ కలిపి విచ్ఛిన్న క్రియ అంటారు. ఉదాహరణ-శ్వాసక్రియ. ఆహార అణువుల నుంచి శక్తి విడుదలయ్యే ప్రక్రియ శ్వాసక్రియ. మనం పీల్చే గాలిలోని ఆక్సిజన్ రక్తంలోకి చేరి, రక్తం ద్వారా కణాల్లోకి ప్రవేశించి ఆహార అణువుల ఆక్సీకరణాన్ని నిర్వహిస్తుంది. ఫలితంగా శక్తి  విడుదలవుతుంది.