الطرق الأساسية التي تتبعها الكائنات الحيّة لتفادي التحلل

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكائنات الحيّة عملية التحلل الطرق الأساسية التي تتبعها الكائنات الحيّة لتفادي التحلل البيولوجيا وعلوم الحياة

ما الحياة؟ يمكننا جميعاً أن نعرف الكائن الحي عندما نراه ولكن عندما تفكر في الأمر مليّاً ، تجد أنه من الصعب أن تأتي بتعريف موحّد للكائنات الحيّة.

فالنباتات على سبيل المثال لديها القدرة على النمو وهي حيّة، ولكن البلورات والتي تنمو ايضاً ليست حيّة. فما هو الفارق إذن؟

في عام 1944م، قدم الفيزيائي إيرون شرودنجر (Erwin Schrodinger) تعريفاً مبسطاً جداً للحياة ظل صامداً حتى الآن. حيث إنه حدد صفة معينة تشترك فهيا كل الكائنات الحيّة وهي: أن الكائنات الحيّة تتجنب حدوث التحلل بها والذي يهدف إلى الوصول إلى حالة الإتزان.

 

يوجد اتجاه ثابت في كوننا نحو التماثل. فحرارة ماء ساخن موضوع في كوب زجاجي تستمر في الإنخفاض حتى تتساوى مع حرارة الهواء المحيط.

ويتبخر جزء من هذا الماء في الكوب ببطء وتنتشر جزيئات الماء المتبخر بشكل متساوٍ في أنحاء الغرفة الموضوع بها الكأس وفي الهواء المحيط بها أيضاً.

ويمكن لهذه الجزيئات أن تنضم إلى العديد من جزيئات الماء الأخرى في الهواء لتسقط فيما بعد في صورة مطر, لينشـر الجزيئات على رقعة أكبر وأكبر.

 

وحتى الصخور والجبال والكواكب بكاملها تكون معرضة لقوى التحلل والتخفيف والتي لا يمكن إيقافها –فهي تتعرى عبر آلاف السنين بفعل العوامل المناخية وتتكسـر، وتتناثر في النهاية كذرات تراب.

أما الكائنات الحيّة فإنها تقاوم قوى التحلل هذه. إنها تكافح كي تبقى كما هي رغماً عن اي تحديات تواجهها.

فأجسامنا تنتج الحرارة عندما يكون الجو المحيط بارداً ، وذلك يجعلعها مقاومةً لميلها الطبيعي لأن تبرد. كما أن جلدنا يقوم بحراسة العديد من مكوناتنا الجزيئية ، حيث يحميها من الرياح والمطر.

 

وتقوم خلايانا بصفة مستمرة بإصلاح المكونات المستهلكة بالجسم أو استبدالها بأجزاء جديدة، معارضةً بذلك ما يحدث بها من تلفٍ بفعل العوامل البيئية. ونتيجةً لكل ذلك فإننا نظل كما نحن تقريباً، وذلك على الأقل على مدار ما نحياه من عقود.

نستكشف في هذا الفصل الطرق الأساسية التي تتبعها كل الكائنات الحيّة على الأرض لتأجيل حدوث التحلل المؤدي إلى الإتزان والذي لا مفر من حدوثه.

ولقد اخترت أن أقسّم هذه الطرق إلى ثلاث مجموعات أساسية، أولها، أن الكائنات الحية تقوم بصناعة كل مكوّنات أجسامها من أشياء اخرى تجدها في البيئة، وهذا يسمح لها بالنمو، وإصلاح التالف من أجزائها، والتكاثر في النهاية (شكل 1.3)

 

شكل 1.3 نقل المعلومات: ارتباط الـ "رنا الناقل" بالـ "رنا المرسال" هو الخطوة التي يتم عندها ترجمة المعلومات الوراثية إلى تتابع من الأحماض الأمينية في جزىء بروتيني.

وكما نرى في الشكل، فإن جزيئين من الـ "رنا الناقل" (باللون الوردي الخفيف في أعلى الشكل) يرتبطان بجزىء "رنا مرسال" (باللون الوردي الغامق في أسفل الشكل)

ويقومان بقراءة شفرتين متتاليتين يتكون كل منهما من ثلاثة نيوكليوتيدات. تظهر الثلاث قواعد في كل زوج من الشفرة/الشفرة المضادة باللون الأخضر، والفيروزي (التركواز)، والأزرق.

وتحدث هذه العملية في الخليّة بداخل أعماق الريبوسوم الموضّح في شكل 4.3 (قوة التكبير: 40 مليون مرة).

 

وثانيها، أن الكائنات الحّية تقوم بإستخدم مصادر الطاقة في البيئة لتدعم معركتها المستمرة ضد العشوائية (الانتروبيا)  Entropy

أما ثالثا، أن الكائنات الحية تقوم بعزل نفسها عن البيئة، بما يسمح لها بالصمود في الأوقات الصعبة، أو الانتقال إلى أوساط أكثر وفرة.

ولقد تم وضع حلول لهذه المشاكل الثلاث وذلك منذ المراحل الأولى من تطور الحياة، وما زلنا نعتمد على هذه الحلول حتى يومنا هذا كي نظل أحياءً.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]