Origin of Life

Biopoiesis :- [ bios কথার অর্থ জীবন এবং poiesis কথার অর্থ সৃষ্টি। সুতরাং Biopoiesis কথাটির অর্থ জীবনের সৃষ্টি ] যে পদ্ধতিতে জড় পদার্থ থেকে সজীব পদার্থের সৃষ্টি হয়, তাকে biopoiesis বলে।

* ভাইরাস তত্ত্ব (Virus theory)

ভাইরাস হল জীব ও জড়ের মধ্যবর্তী বস্তু। তাই অনেক বিজ্ঞানীই মনে করেন, ভাইরাস থেকেই জীবের আবির্ভাব হয়েছে। তবে এই তত্ত্বের সপক্ষে বিশেষ কোনো প্রমাণ না পাওয়ায় বর্তমানে এই তত্ত্ব গ্রহণ করা হয় না।

• সায়ানোজেন তত্ত্ব (Cyanogen theory)

              জার্মান বিজ্ঞানী Pflüiger (1829-1910)-এর মতে, পৃথিবীর আবহাওয়ার পরিবর্তনের সাথে সাথে পৃথিবীর তাপমাত্রাও ক্রমশ কমতে থাকে। তখন পৃথিবীতে অবস্থিত কার্বন, নাইট্রোজেন, পরস্পর ক্রিয়া প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে একপ্রকার জটিল যৌগ গঠন করে। একে সায়ানোজেন বলে। Pfltiger মনে করতেন, সায়ানোজেন থেকে প্রোটোপ্লাজমের সৃষ্টি হয়। কিন্তু পরবর্তীকালে বিজ্ঞানীরা গবেষণাগারে সায়ানোজেন থেকে প্রোটোপ্লাজম সৃষ্টি করতে পারেননি। তাই এই তত্ত্ব বর্তমানে গৃহীত হয় না। 

  [ সায়ানোজেন (Cyanogen): এটি একটি বর্ণহীন, মিশ্র গন্ধযুক্ত (pungent), বিষাক্ত গ্যাস, যার সংকেত (CN)2। এটি সায়ানাইড গঠনে সক্ষম। ]

ক্যাটাস্ট্রপিক তত্ত্ব (catastrophic theory)

            George Couvier (1769-1832 ) এবং Orbigney (1802-1837)-র মতে পৃথিবীতে বিভিন্ন সময়ে নানান ধ্বংসাত্মক কাজকর্ম (catastroptism) চলার ফলে সকল সজীব জীব ধ্বংস হয়ে যায়। ওই স্থানে হঠাৎ করে অজৈব বস্তু হতে নতুন জীবের উৎপত্তি ঘটে। আসলে এই তত্ত্বটি বিশেষ সৃষ্টিতত্ত্ব (Theory of Special Creation)-র পরিবর্তিত মতবাদ হওয়ায় এই বিশেষভাবে গ্রহণযোগ্য হয়নি।

* জীবনের রাসায়নিক উৎপত্তি (Chemical origin of life):- 

          রাশিয়ান বিজ্ঞানী AI Oparin (1923) এবং ব্রিটিশ বিজ্ঞানী JB S Haldane (1928) থিয়োরি অফ প্রোটোবায়োজেনেসিস বা প্রাণের রাসায়নিক উৎপত্তিতত্ত্ব বা কেমোজেনি (chemogeny) উপস্থাপন করেন।

        Oparin ও Haldane-এর এই তত্ত্ব মনে করে, আদিম পৃথিবীতে এক্ষেত্রে অনেকগুলি পরমাণু একত্রিত হয়ে অণু গঠন করে। আবার অণুগুলি বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিভিন্ন অজৈব ও জৈব উপাদান গঠন করে। এইসব জৈব উপাদান বিবিধ ম্যাক্রোমলিকিউল গঠন করে, যা কোশ গঠনে অংশ নেয়। একে প্রাথমিক অ্যাবায়োজেনেসিস (primary abiogenesis) বলে।

        Oparin ও Haldane- এর এই তত্ত্বের সাহায্যে প্রাণের উৎপত্তি-সংক্রান্ত রহস্য উম্মোচিত হয়। তাদের মতানুসারে, সৃষ্টির শুরুতে আদি পৃথিবীতে অবস্থিত বিভিন্ন মৌলগুলি পরস্পর বিক্রিয়ার মাধ্যমে সরল যৌগ গঠন করে। তারপর সরল যৌগগুলি পরস্পর বিক্রিয়ার মাধ্যমে বৃহদাকার জটিল যৌগ সৃষ্টি করে। এইভাবে বিভিন্ন মৌলের মধ্যে বিক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপন্ন সরল ও জটিল জৈব অণুগুলি থেকেই প্রাণের উৎপত্তি হয়। বিজ্ঞানী Oparin ও Haldane একেই প্রাণের জৈবরাসায়নিক উৎপত্তি বলে ব্যাখ্যা করেন। প্রাণের উৎপত্তির পর্যায়গুলি নীচে আলোচনা করা হল।

∆ সরল জৈব যৌগের গঠন : -

                                        Oparin ও Haldane-এর মতে, পৃথিবীর আদিম পরিবেশ ছিল মুক্ত অক্সিজেনবিহীন অর্থাৎ বিজারণধর্মী। এই পরিবেশে বিভিন্ন বিক্রিয়ার মাধ্যমে আদি জৈব যৌগের সৃষ্টি হয়। মহাকাশের UV রশ্মি, অন্যান্য মহাজাগতিক রশ্মি, বজ্রপাত, তাপপ্রবাহ প্রভৃতি এইসব বিক্রিয়া ঘটাতে সাহায্য করে। মহাকাশে বিভিন্ন বিক্রিয়ার মাধ্যমে সৃষ্টি এই সরল জৈব অণুগুলি উয় জলকণার সঙ্গে মিশে পৃথিবীর বুকে নেমে আসে। 

1. হাইড্রোকার্বন সৃষ্টি: কার্বন ও হাইড্রোজেনের বিক্রিয়ায় প্রথম উৎপন্ন জৈব যৌগ হল হাইড্রোকার্বন।

     [i] CH + CH  -------->  HC=CH (অ্যাসিটিলিন)

     [ii] CH + CH2 ---------> H2C =CH2 (ইথিলিন)

     [iii] CH2 + CH2----------> CH4( মিথেন)+ C 

2. হাইড্রোকার্বনের অক্সি ও হাইড্রক্সি লব্ধ পদার্থ সৃষ্টি :   হাইড্রোকার্বনের সাথে উচ্চ তাপে জলীয় বাষ্পের বিক্রিয়ায় কিটোন, অ্যালডিহাইড প্রভৃতি লব্ধ পদার্থ (derivative) উৎপন্ন হয়।

CH=CH+H,O ----------> CH,CHO ( অ্যাসিট্যালডিহাইড)

3. কার্বোহাইড্রেট সৃষ্টি: কার্বন, হাইড্রোজেন, অক্সিজেন প্রভৃতি মূলকগুলি পরস্পর ছোটো ছোটো শৃঙ্খলের মাধ্যমে যুক্ত হয়। প্রথমে, বিভিন্ন সরল শর্করা যেমন—গ্লুকোজ, ফ্রুক্টোজ ইত্যাদি গঠন করে। তারপর এইসব সরল শর্করাগুলি আবার জটিল শর্করা যেমন, ডাইস্যাকারাইড, পলিস্যাকারাইড ইত্যাদি গঠন করে।

4. ফ্যাটি অ্যাসিড ও গ্লিসারল সৃষ্টি: অ্যালডিহাইড ও কিটোন ঘনীভবনের মাধ্যমে পলিমার গঠন করে। এই পলিমারগুলি পরে জারণের মাধ্যমে ফ্যাটি অ্যাসিড উৎপন্ন করে।

5. অ্যামিনো অ্যাসিড সৃষ্টি : বিভিন্ন হাইড্রোকার্বন যৌগগুলি অ্যামোনিয়া, জল ও মুক্ত শক্তির উপস্থিতিতে বিক্রিয়ার মাধ্যমে বিভিন্ন অ্যামিনো অ্যাসিড সংশ্লেষ করে।

                এইসময়ে সমুদ্রের গরম জলের সাথে বিভিন্ন সরল জৈব যৌগগুলি যেমন—কার্বোহাইড্রেট, অ্যামিনো অ্যাসিড, স্নেহপদার্থ ও বিভিন্ন লবণ মিশ্রিত হয়ে একপ্রকার লঘু তরল পদার্থ সৃষ্টি করে। একেই বিজ্ঞানী Haldane হট ডাইলিউট স্যুপ (hot dilute soup) বা প্রিবায়োটিক স্যুপ (prebiotic soup) বলেন।

 ∆° জটিল জৈব যৌগের গঠন : 

                                হট ডাইলিউট স্যুপে অবস্থিত সরল জৈব যৌগের অণুগুলি পরস্পরের সাথে ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে বৃহদাকার, জটিল জৈব অণু, যেমন—পলিস্যাকারাইড, প্রোটিন, পিউরিন, পিরিমিডিন, নিউক্লিওটাইড ইত্যাদি গঠন করে। এইসব নিউক্লিওটাইড অণুগুলিই পরবর্তী পর্যায়ে পলিমেরাইজেশনের মাধ্যমে বিভিন্ন নিউক্লিক অ্যাসিড গঠন করে। উৎপন্ন নিউক্লিক অ্যাসিডগুলিকেই পরবর্তীকালে নগ্নজিন বলে গণ্য করা হয়। নিউক্লিক অ্যাসিড ও প্রোটিনের সংযুক্তি ঘটে পরবর্তী পর্যায়ে নিউক্লিওপ্রোটিন গঠিত হয়। এই নিউক্লিওটাইড ও নগ্নজিনের সষ্টির ঘটনাকেই জীবনের সূত্রপাত বলে অনুমান করা হয়।  

● আদি কোশের উৎপত্তি : পৃথিবীতে আদি কোশের উৎপত্তি সম্পর্কে বিভিন্ন বিজ্ঞানী বিভিন্ন মডেলের ধারণা দিয়েছেন। সেই মডেলগুলি নীচে সংক্ষেপে ব্যাখ্যা করা হল।

১. প্রোটিনয়েড (Proteinoid) : Sidney W Fox (1957) -এর মতে প্রোটিনয়েড থেকেই জীব কোশের উৎপত্তি হয়। প্রোটিনয়েড হল, প্রোটিন সদৃশ একটি গঠন যা অনেকগুলি অ্যামিনো অ্যাসিডের ক্রস লিঙ্কেজের মাধ্যমে সৃষ্টি হয়। বিজ্ঞানী Fox এবং তাঁর সহকর্মীগণ দেখেন 140°C উষ্ণতায় অ্যামিনো অ্যাসিডের পলিমেরাইজেশন হয়। এই বিক্রিয়ায় ফসফরিক অ্যাসিড অনুঘটকের কাজ করে এবং 18টি অ্যামিনো অ্যাসিডযুক্ত প্রোটিনয়েড গঠিত হয়।

চিত্র :- প্রোটিনয়েড

২. মাইক্রোস্ফিয়ার (Microsphere): প্রোটিনয়েড অণুগুলি জলের মধ্যে নির্দিষ্ট ঘনত্বে অবস্থান করলে পরস্পর একত্রিত হয়ে মাইক্রোস্ফিয়ার গঠন করে। এটি একটি ক্ষুদ্র গোলাকার কণা, যার ব্যাস 1um-5pm হয়। মাইক্রোস্ফিয়ারের কিছু বৈশিষ্ট্য দেখা যায়। যথা—[i] এদের কোশপর্দার মতো দ্বি-স্তরীয় বহিরাবরণ থাকে। [ii] অভিস্রবণ চাপের পরিবর্তনের দরুন মাইক্রোস্ফিয়ারের আকার-আকৃতির পরিবর্তন ঘটতে পারে। [iii] এগুলি দ্বি-বিভাজন (binary fission), কোরকোদ্‌গম (budding) পদ্ধতিতে বিভাজন ক্ষমতা যুক্ত হয়। [iv] মাইক্রোস্ফিয়ারগুলি চলনে সক্ষম। [v] এগুলি পরস্পরকে আকর্ষণ বা বিকর্ষণ করতে পারে।

চিত্র 7» কৃত্রিম মাইক্রোস্ফিয়ার

চিত্র  >> কোয়াসারভেট

৩. কোয়াসারডেট (Coacervate): Oparin দীর্ঘদিন ধরে কোলয়েড দানার ধর্ম ও গঠন সম্বন্ধীয় অনেক পরীক্ষানিরীক্ষা করেন। জলীয় দ্রবণে বৃহদাকার অণুগুলি একত্রে মিশে একপ্রকার গোলাকার অণু (1-500um) গঠিত হয়। একেই Oparin, কোয়াসারভেটস আখ্যা দেন। কোয়াসারভেটসগুলির বাইরে দ্বি-স্তরীয় পর্দা থাকে। এদেরআকৃতি অনেকটা Amoeba-র কোশের মতো। কোয়াসারভেটের দ্বিস্তরীয় আবরণের মধ্যে বিভিন্ন পলিস্যাকারাইড, অ্যামিনো অ্যাসিড ও জল মিশ্রিত হয়ে অবস্থান করে। এগুলি অস্থায়ী এবং সময়ের প্রভাবে নষ্ট হয়। Oparin-এর মতে এই কোয়াসারভেটসগুলির সাথেই নিউক্লিক অ্যাসিড যুক্ত হয়ে প্রোটোবায়োন্ট (protobiont) বা প্রোটোসেল (protocell) গঠিত হয়, যাদেরকে আদি কোশ (prokaryotic cell)-এর পূর্বসূরি বলে মনে করা হয়।

৪. প্রোটোবায়োন্ট (Protobiont): কোয়াসারভেটের সাথে নিউক্লিক অ্যাসিড, ফ্যাটি অ্যাসিড ইত্যাদি যুক্ত হয়ে যে অবায়ুজীবী হেটারোট্রফ সৃষ্টি হয়, তাকে প্রোটোৰায়োন্ট বলে। প্রোটোবায়োন্ট এ যে বৈশিষ্ট্যগুলি দেখা যায়, সেগুলি হল— [1] প্রোটোবায়োন্ট দ্বিস্তরীয় আবরণযুক্ত। [ii] এগুলি স্বপ্রতিলিপি গঠনে সক্ষম। [iii] এগুলি বৃদ্ধি ও বিভাজনে সক্ষম। দক্ষিণ আফ্রিকার পাহাড়ি অঞ্চলে প্রায় 300 কোটি বছর আগে বসবাসকারী প্রোটোবায়োন্ট Eobacterium isolatum-এর জীবাশ্ম বর্তমানে আবিষ্কৃত হয়েছে

৫. ইয়োবায়োন্ট (Eobiont): প্রোটোবায়োন্টের আবরণীর কিছু প্রোটিন, সালোকসংশ্লেষকারী ব্যাকটেরিয়ার ক্রোমাটোফোরের মতো আলো শোষণ করে শক্তি লাভ করে। উক্ত শক্তির সাহায্যে এবং RNA-এর উৎসেচকধর্মী ক্রিয়াশীলতার মাধ্যমে প্রোটোবায়োন্ট-এর ভিতরে বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটিত হয়। এর ফলে প্রতিলিপিক্ষম (replicable) প্রোটিনসহ বিভিন্ন জৈবযৌগ গঠিত হয়। প্রতিলিপিক্ষম জৈবযৌগ সমন্বিত, বৃদ্ধি ও বিভাজনক্ষম, ভাইরাস সদৃশ কণাগুলিকে (রূপান্তরিত প্রোটোবায়োন্ট) বলা হয় ইয়োবায়োন্ট। সমুদ্রে জলের তাপমাত্রা যখন 50°C-এর নীচে পৌঁছেছিল, তখন নিউক্লিওপ্রোটিন (মুক্ত জিন) সমৃদ্ধ রূপান্তরিত ইয়োবায়োন্ট সাইটোপ্লাজম, নগ্ন DNA এবং প্রোটিন গঠনকারী তন্ত্র সম্মিলিতভাবে কোশ গঠন করে।।