กำเนิดสิ่งมีชีวิต ชนิดแรก

1. กำเนิดสิ่งมีชีวิต ชนิดแรก

2. มีหลักฐานและเหตุผล ที่เชื่อได้ว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรก ไม่ได้กำเนิดขึ้นมาพร้อมโลก

3. ข้อสันนิษฐาน ของกำเนิดสิ่งมีชีวิตชนิดแรก เป็นสิ่งมีชีวิตเซลเดียว เกิดขึ้นในทะเล ประมาณ 3,900 ล้านปี มาแล้ว

4. มีการค้นพบ ฟอสซิลสิ่งมีชีวิต ในรูปเซล อายุ ประมาณ 3,600 ล้านปีมาแล้ว

5. นักวิทยาศาสตร์ ปัจจุบัน • อธิบายกำเนิดของสิ่งมีชีวิตชนิดแรก • น่าจะมีต้นกำเนิดมาจาก • โมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ • ในทะเล

6. กำเนิดสิ่งมีชีวิตชนิดแรกกำเนิดสิ่งมีชีวิตชนิดแรก ลักษณะของพื้นผิวโลกในขณะนั้น ประมาณ 3,500-3,900 ล้านปีมาแล้ว ประกอบด้วยภูเขาไฟ

7. โดยสันนิษฐานว่า ระยะแรก ที่โลกมีการเปลี่ยนแปลง แบ่งชั้นออกเป็นส่วนๆ บรรยากาศของโลกในขณะนั้น ไม่เหมือนปัจจุบัน ไม่มีก๊าซออกซิเจน (O2)

8. มีก๊าซส่วนใหญ่ ที่ออกมาจากภูเขาไฟ คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไนโตรเจน (N2) และไอน้ำ (H2O) ก๊าซส่วนน้อย ได้แก่ แอมโมเนีย (NH3) มีเทน (CH4 ) และ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)

9. โลกเย็นลง บรรยากาศเปลี่ยนไป มีการควบแน่นของไอน้ำ กลายเป็นฝนตกลงมาบนพื้นโลก ทำให้เกิด แหล่งน้ำ ทะเล และ มหาสมุทร

10. มีการรวมตัวของโมเลกุลในทะเลเกิดขึ้นมีการรวมตัวของโมเลกุลในทะเลเกิดขึ้น • ทำให้เกิดข้อสันนิษฐานว่า • สิ่งมีชีวิตชนิดแรก • น่าจะมีต้นกำเนิดมาจาก • โมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ • ในทะเล ดังที่กล่าวมาในข้างต้น

11. ประวัติและความเป็นมา ของ ทฤษฎีกำเนิดสิ่งมีชีวิต

12. 1) Spontaneous generation อริสโตเติล (Aristotle) นักวิทยาศาสตร์ชาวกรีก ในคริสตศักราชที่ 17 ตั้งทฤษฎีกำเนิดของสิ่งมีชีวิตว่า “ชีวิตเกิดจากสิ่งไม่มีชีวิต” (Spontaneous generation)

13. ตัวอย่างเช่น หนอน ที่เกิดมาจากเนื้อเน่า หนู เกิดจากกองผ้าขี้ริ้ว เชื้อโรค เกิดมาจากดิน

14. ฝาปิด ชิ้นเนื้อ เรดิ (F. Redi) ค.ศ.1626 –1697 ทำการทดลองเพื่อพิสูจน์ โดยทิ้งเนื้อให้เน่า ไม่ให้มีแมลงวันตอม เนื้อที่เน่า ไม่มีหนอน เปรียบเทียบกับ การตั้งเนื้อทิ้งไว้ให้เน่า เปิดทิ้งไว้ในอากาศ และมีแมลงวันตอม พบว่ามีหนอนเกิดขึ้น

15. ฝาปิด ชิ้นเนื้อ การทดลอง

16. การทดลองของ หลุยส์ ปาสเตอร์ (Louis Pasteur) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ค.ศ. 1822-1895 กล่าวว่า “ชีวิตเกิดขึ้นเองไม่ได้”

17. ทำการทดลอง ต้มน้ำซุบเพื่อฆ่าเชื้อในขวดแก้ว ที่มีคอยาวและโค้งงอ ส่วนที่โค้งงอ สามารถป้องกันจุลินทรีย์จากอากาศ ไม่ให้ตกลงไปในน้ำซุบ ทำให้ไม่มีจุลินทรีย์เกิดขึ้น

18. ปากขวดเปิด น้ำซุบต้มฆ่าเชื้อแล้ว คอขวดงอ ทีจุลินทรีย์ถูกดักเก็บไว้ ทำการทดลอง ต้มน้ำซุบเพื่อฆ่าเชื้อในขวดแก้ว ที่มีคอยาวและโค้งงอ ส่วนที่โค้งงอ สามารถป้องกันจุลินทรีย์จากอากาศ ไม่ให้ตกลงไปในน้ำซุบ ทำให้ไม่มีจุลินทรีย์เกิดขึ้น

19. “ปลาสเจอร์ไรเซชั่น” นอกจากจะพิสูจน์ให้เห็นว่า สิ่งมีชีวิต ไม่ได้เกิดจาก สิ่งที่ไม่มีชีวิตแล้ว นำไปใช้ในการเก็บรักษาและถนอมอาหาร ให้ปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ ทำให้เก็บรักษาอาหารได้นาน

20. ผลของการพิสูจน์ ทำให้แนวความคิดของอริสโตเติล หมดความเชื่อถือ ถูกนำไปประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ ต่อการดำรงชีวิตประจำวัน ของมนุษย์ในปัจจุบันเป็นอย่างมาก

21. 2) ทฤษฎีคอสโมซัว (Cosmozoa theory) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ เคลวิน (Kelvin) และ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ชื่อ เฮมโฮลต์ส (Helmholtz) เสนอ ทฤษฎีกำเนิดของสิ่งมีชีวิต เรียก “ทฤษฎีคอสโมซัว” (Cosmozoa theory)

22. โดยให้เหตุผลว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรก อาจล่องลอยมาจากดาวดวงอื่น ในรูปสปอร์ของจุลินทรีย์ ตกลงมาบนพื้นโลก จากนั้นเจริญกลายเป็นสิ่งมีชีวิต

23. มีผู้คัดค้านว่าไม่น่าจะเกิดขึ้นได้มีผู้คัดค้านว่าไม่น่าจะเกิดขึ้นได้ ไม่มีจุลินทรีย์ชนิดใด มีความทนทานต่อความร้อนที่ถูกเผาไหม้ จากการเสียดสีของบรรยากาศโลกได้ ทฤษฎีคอสโมซัว ไม่สามารถอธิบายได้ว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร

24. 3) ทฤษฎี โอพารินและฮอลเดน โอพาริน (Oparin) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย (1924) ฮอลเดน (Haldane) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ (1966) มีความคิดเห็นตรงกันว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลกน่าจะมีต้นกำเนิด มาจากโมเลกุลของอินทรีย์สารในทะเล

25. กล่าวว่า เมื่อโลกเริ่มเย็นลง มีแหล่งน้ำ คือ ทะเล และ มหาสมุทร มีการถ่ายเทความร้อน จากภายในของโลก ด้วยการระเบิดของภูเขาไฟ ทำให้แหล่งน้ำ มีสภาวะความร้อนที่เหมาะสม เกิดการรวมตัวของโมเลกุลในแหล่งน้ำ กลายเป็น สารประกอบอินทรีย์

26. สารประกอบอินทรีย์ กลุ่มแรก ที่เกิดขึ้นในทะเล คือ กรดอะมิโน พิวรีน ไพริมีดีน และ น้ำตาล

27. สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ รวมตัวกันโดยกระบวนการ polymerization กลายเป็นโมเลกุลใหญ่ขึ้นและ ไม่สลายตัวง่าย เนื่องจาก บรรยากาศของโลกในขณะนั้น ไม่มี ออกซิเจนอิสระ

28. จากนั้นมีการรวมตัว ของอินทรีย์โมเลกุล ต่อไป กลายเป็น โมเลกุลที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ และ กลายเป็นสิ่งมีชีวิตในที่สุด

29. จากหลักเกณฑ์ของทฤษฎี ดังกล่าว เป็นการยอมรับว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรก กำเนิดจาก สิ่งที่ไม่มีชีวิต แต่การอธิบายเหตุผล แตกต่างไปจาก หลักเกณฑ์ ของอริสโตเติล

30. 4) ทฤษฎีกำเนิดของสารอินทรีย์ จากทฤษฎีโอพารินและฮอลเดน โลกเป็นดาวเคราะห์ เกิดประมาณ 5,000 ล้านปี บรรยากาศของโลก ประกอบด้วย ก๊าซ มีเทน (CH4) ไฮโดรเจน (H2) แอมโมเนีย (NH3) ไนโตรเจน (N2) และ ไอน้ำ (H2O)

31. สารประกอบอินทรีย์ รวมตัวกลายเป็น กรดอะมิโน กรดอะมิโน รวมตัวกลายเป็นโมเลกุลใหญ่ขึ้น เรียก proteniod

32. Proteniod จับตัว กลายเป็น polypeptide (โมเลกุล โปรตีน)

33. Coacervates (Earliest cellular organization) เกิดจาก โมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่ คือโปรตีน(จำนวนมาก) รวมตัวกับน้ำ ในสภาวะที่เหมาะสม ของ ion และ pH เกิดเป็น membane ล้อมรอบ

34. ลักษณะ Coacervates (Earliest cellular organization)

35. Self replicating systems (การเพิ่มจำนวนตัวเอง) คุณสมบัติหนึ่งของสิ่งมีชีวิต เกิดจาก โมเลกุล Coacervates ที่เพิ่มขนาดใหญ่ขึ้น จึงมีการแบ่งตัวออก โดยอัตโนมัติ

36. Self replicating systems

37. โมเลกุลเหล่านี้ ต่อมา สามารถสร้างคุณสมบัติ กลายเป็นสิ่งมีชีวิตในที่สุด

38. นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่เกิดขึ้น ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง ดำรงชีวิตโดยการนำพลังงาน จากรังสีอุลตราไวโอเล็ตมาเก็บไว้ในเซล

39. ต่อจากนั้น มีวิวัฒนาการ กลายเป็น พวกที่สามารถสร้างอาหารเอง โดยการสังเคราะห์แสง

40. การสังเคราะห์แสง ทำให้ ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้น มีการรวมตัวของ ออกซิเจนอิสระ เปลี่ยนสภาพเป็นโอโซน (O3)

41. กลายเป็น บรรยากาศชั้นในของโลก ป้องกัน รังสีอัลตราไวโอเล็ต จากดวงอาทิตย์

42. ต่อมา สภาพแวดล้อมของโลก มีการเปลี่ยนแปลงเพิ่มมากขึ้น ในที่สุด เข้าสู่สภาวะ ทำให้สิ่งมีชีวิต ไม่สามารถกำเนิดขึ้นมาอีกได้

43. มิลเลอร์ (Miller) นักเคมีชาวอเมริกัน เคลวิน (Kelvin) นักชีวเคมีชาวเยอรมัน ทำการทดลอง เพื่อพิสูจน์ปรากฏการณ์นี้

44. มิลเลอร์ ทดลองนำบรรยากาศเทียม ประกอบด้วย ก๊าซ มีเทน (CH4) ไฮโดรเจน (H2) แอมโมเนีย (NH3) ไนโตรเจน (N2) และ ไอน้ำ (H2O) ใส่หลอดทดลองในห้องปฏิบัติการ ผ่านด้วยกระแสไฟฟ้า เข้าไปทำปฏิกิริยา

45. ผลที่ได้ สารประกอบอินทรีย์ หลายชนิด ได้แก่ กรดอะมิโน กรดไขมัน และ เบสอินทรีย์

46. บรรยากาศเทียม CH4H2NH3H2O คอนเดนเซอร์ การทดลอง ของมิลเลอร์ ในห้องปฏิบัติการ โดยใช้ บรรยากาศเทียม

47. เคลวิน (Kelvin) นักชีวเคมีชาวเยอรมัน ทดลองนำบรรยากาศเทียม เช่นเดียวกับมิลเลอร์ ใส่เครื่องมือทดลองในห้องปฏิบัติการ ผ่านด้วยรังสีแกมม่า

48. ผลปรากฏว่าได้ โมเลกุลน้ำตาล กรดอะมิโน และ สารที่เป็นองค์ประกอบ กรดนิวคลีอิก

49. สารประกอบดังกล่าว เป็นส่วนประกอบสำคัญภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ทำหน้าที่ สะสมพลังงาน คือ ATP (Adenosine Triphosphate) และ การถ่ายทอดพลังงาน คือ NAD (Nicotinamide Adenosine Dinucleotide)

50. ผลการศึกษาทดลองในห้องปฏิบัติการผลการศึกษาทดลองในห้องปฏิบัติการ • สรุปได้ว่า 1) บรรยากาศของโลกในขณะนั้น อาจจะสามารถสร้างสารประกอบ ที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตได้