*المعالجه الحيويه للتربه - الكيمياء والشفرة الوراثية - نشوء الشفرة الوراثية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

*المعالجه الحيويه للتربه - الكيمياء والشفرة الوراثية - نشوء الشفرة الوراثية

مُساهمة  طارق فتحي في الإثنين ديسمبر 01, 2014 9:25 am

المعالجه الحيويه للتربه
تعرف المعالجه الحيويه للتربه بأنها استخدام العمليات الحيويه لتخفيض, إيقاف, تحويل, و/أو جوهرياً إزالة الملوثات أو ضعف الجوده من التربه. المعالجه الحيويه عمليه طبيعيه تعتمد على البكتيريا, الفطريات, النباتات لتعديل الملوثات بينما تنفذ هذه الكائنات الحيه وظائف حياتها الطبيعيه. العمليات الأيضيه لهذه الكائنات الحيه قادره على استعمال الملوثات الكيميائيه كمصدر للطاقه, تعيد الملوثات كمواد غير مؤذيه أو منتجات اقل سميه في أكثر الحالات.
عرفت العديد من المواد بان لها خصائص سامه والتي أدخلت إلى البيئه من خلال النشاط البشري. تتفاوت هذه المواد في درجة السميه والخطر إلى الصحه البشريه. العديد من هذه المواد أما فوراً أو في النهايه تعزل بواسطة التربه. الطرق التقليديه لإزالة, اختزال, أو تخفيف المواد السامه المقدمه إلى التربه عن طريق العمليات والنشاطات البشرية المنشأ تتضمن أنظمة المعالجه والضخ, انتزاع بخار التربه, الحرق, الاحتواء. كل هذه الطرق التقليديه لمعالجة التربه الملوثه و/أو معاناة الماء من العوائق السهلة التمييز قد يتضمن بعض مستوى الخطر.
تقنية المعالجه الحيويه تستغل عمليات تخفيف تحدث طبيعياً مختلفه: التخفيف الطبيعي, التحفيز الحيوي, الزياده الحيويه. المعالجه الحيويه التي تحدث بدون تدخل بشري ماعدا المراقبه تسمى غالباً التخفيف الطبيعي. هذا التخفيف الطبيعي يعتمد على الظروف الطبيعيه وسلوك كائنات التربه الحيه الدقيقه التي هي متوطنه في التربه. التحفيز الحيوي يستعمل التجمعات الميكروبيه المتوطنه لمعالجة التربه الملوثه. التحفيز الحيوي يشمل إضافة المواد المغذيه والمواد الأخرى إلى التربه لتحفيز عمليات التخفيف الطبيعي. تتضمن الزياده الحيويه إدخال الكائنات الحيه الدقيقه الأكسجينيه (مصدرها من خارج بيئة التربه) القادره على إزالة سم ملوث معين, أحياناً تستخدم كائنات حيه دقيقه معدله جينياً.
أثناء المعالجه الحيويه, الميكروبات تستعمل الملوثات الكيميائيه في التربه كمصدر للطاقه, خلال تفاعلات الأكسده والاختزال, تؤيض الملوثات المستهدفه إلى طاقه يمكن استخدامها للميكروبات. بواسطة النواتج (المتأيضات) تطلق مره أخرى إلى البيئه نموذجياً في شكل اقل سميه من الملوثات الأصليه. على سبيل المثال, هيدروكربونات البترول يمكن أن يهدم بواسطة الكائنات الحيه الدقيقه في حضور الأكسجين خلال التنفس الهوائي. يفقد الهيدروكربون الالكترونات ويتأكسد بينما الأكسجين يكسب الالكترونات ويختزل. النتيجه تشكيل ثاني أكسيد الكربون والماء. عندما الأكسجين منخفض في الإمداد أو غير موجود, كما في التربه اللاهوائيه أو المشبعه أو بحيرات الترسيب, فانه يسود التنفس اللاهوائي (بدون أكسجين). عموماً, المركبات اللاعضويه مثل النترات, الكبريت, الحديد, المنجنيز, ثاني أكسيد الكربون تعمل كمستقبلات نهائيه للإلكترون لتسهيل الهدم الحيوي.
ثلاثة مكونات رئيسيه للمعالجه الحيويه: 1) وجود الملوث, 2) مستقبل الإلكترون, 3) وجود الكائنات الحيه الدقيقه القادره على تخفيض ملوث معين. بشكل عام, يهدم الملوث بسرعه وسهوله أكثر إذا كان مركب موجود طبيعياً في البيئه, أو كيميائياً مشابه للمركب الموجود طبيعياً, لأن الكائنات الحيه الدقيقه قادره على هدمه حيوياً وأكثر احتمالاً أن يتطور. هيدروكربونات البترول هي مواد كيميائيه موجوده طبيعياً, لذا, الكائنات الحيه الدقيقه القادره على تخفيف أو تخفيض الهيدروكربونات موجوده في البيئه. تطوير تقنيات الهدم الحيوي للمواد الكيميائيه الصناعيه مثل DDT تعتمد على نتائج الأبحاث التي تبحث عن السلالات المحسنه جينياً أو طبيعياً من الكائنات الحيه الدقيقه لهدم مثل هذا الملوث إلى أشكال اقل سميه.
الكائنات الحيه الدقيقه لها حدود لتحمل الظروف البيئيه المعينه, بالإضافه للظروف المثاليه لأداء الذروه. العوامل التي تؤثر على نجاح ونسبة الهدم الحيوي الميكروبي هي توفر المغذيات, المحتوى الرطوبي, الرقم الهيدروجيني, درجة الحراره ومصفوفة التربه. المواد المغذيه اللاعضويه تتضمن, ولكن غير محصوره في, النيتروجين, الفسفور هي ضروريه للنشاط الميكروبي ونمو الخليه. تم ملاحظة "أن معالجة التربه الملوثه بالبترول يمكن أن تزيد من معدل نمو الخليه, ينقص مرحلة التأخر الميكروبي, يساعد لإبقاء التجمعات الميكروبيه في مستويات نشاط عاليه, ويزيد من معدل هدم الهيدروكربون". على أية حال, تم ملاحظة أن الكميات المفرطه للنيتروجين في التربه تسبب تثبيط ميكروبي. إبقاء مستويات النيتروجين تحت 1800 ملغم نيتروجين/كجم H2O للهدم الحيوي المثالي للهيدروكربونات البتروليه. إضافة الفسفور لها منافع مشابهه للتي من النتيروجين, لكن أيضاً تؤدي الى قيود مماثله عندما انطبقت في الزياده.
تتطلب كل كائنات التربه الحيه الدقيقه الرطوبه لنمو ووظائف الخليه. توفر الماء يؤثر على انتشار الماء والمواد المغذيه الذائبه داخل وخارج خلايا الكائن الحي الدقيق. على أية حال, زيادة الرطوبه, مثل ما في التربه المشبعه, غير مرغوبه بسبب أنها تختزل كمية الأكسجين المتوفر للتنفس الهوائي. التنفس اللاهوائي, الذي ينتج طاقه اقل للكائنات الحيه الدقيقه (من التنفس الهوائي) ويبطئ معدل الهدم الحيوي, ليصبح العمليه السائده. محتوى رطوبة التربه "بين 45 و 85 % من سعة حصة الماء (سعة الحقل) للتربه أو حوالي 12% الى 30% بالوزن" هي مثاليه لهدم للهيدروكربونات البتروليه.
الرقم الهيدروجيني للتربه مهم لأن معظم الأنواع الميكروبيه يمكن أن تعيش ضمن مدى معين من الرقم الهيدروجيني. علاوة على ذلك, الرقم الهيدروجيني للتربه يمكن أن يؤثر على توفر المواد المغذيه. الهدم الحيوي للهيدروكربونات البتروليه مثالي عند الرقم الهيدروجيني 7 (محايد), المدى المقبول بين 6-8.
تؤثر درجة الحراره على الهدم الحيوي بالتحكم بالتفاعلات الإنزيميه داخل الكائنات الحيه الدقيقه. بشكل عام, "سرعة التفاعلات الإنزيميه في الخليه تتضاعف تقريباً مع كل ارتفاع 10 درجات مئويه في درجة الحراره. هناك حد أعلى لدرجة الحراره التي يمكن أن تقاومه الكائنات الحيه الدقيقه. معظم البكتيريا موجوده في التربه, بما في ذلك البكتيريا التي تهدم الهيدروكربونات البتروليه, هي محبه للحراره المتوسطه التي لها درجة حراره قصوى تتراوح بين 25 الى 45 درجه مئويه. البكتيريا المحبه للحراره المرتفعه (تلك التي تعيش وتزدهر في درجات الحراره المرتفعه نسبياً) والموجوده عادةً في الينابيع الحاره وأكوام السماد العضوي توجد بشكل أصلي في بيئات التربه البارده ويمكن أن تنشط لهدم الهيدروكربونات مع زيادة درجة الحراره الى 60 درجه مئويه. هذا الاكتشاف "اقترح إمكانيه جوهريه للتخفيف الطبيعي في الترب البارده من خلال تقنيات المعالجه الحيويه المحسنه حرارياً".
الملوثات يمكن أن تمتص الى جزيئات التربه, تعيد بعض الملوثات الغير متوفره الى الكائنات الحيه الدقيقه للهدم الحيوي. هكذا, في بعض الظروف, التوافر الحيوي للملوثات يعتمد ليس فقط على طبيعة الملوث ولكن أيضاً على نوع التربه. الملوثات الغير المحبه للماء, مثل الهيدروكربونات البتروليه, لها قابلية ذوبان منخفضه الى الماء وتميل الى الامتصاص بقوه الى التربه مع محتوى عضوي عالي. في مثل هذه الحالات, ..... تستعمل كجزء من عملية المعالجه الحيويه لزيادة قابلية الذوبان والحركه لهذه الملوثات. الأبحاث الإضافيه وجدت أن تواجد البكتيريا المحبه للحراره المرتفعه في التربه البارده أيضاً يقترح أن درجات الحراره المرتفعه تحسن معدل الهدم الحيوي عن طريق زيادة التوافر الحيوي للملوثات. أيضاً يقترح أن الملوثات الممتصه الى جزيئات التربه معبأه وقابلية ذوبانها تزيد بدرجات الحراره المرتفعه.
نوع التربه هو اعتبار مهم عندما يحدد أفضل نهج مناسب للمعالجه الحيويه الى حاله معينه. المعالجه الحيويه في الموقع الأصلي يشير الى معالجة التربه في الموقع. معالجات التحفيز الحيوي في الموقع الأصلي عادةً تتضمن التنفيس الحيوي, عندما الأكسجين و/أو المواد المغذيه مضخوخه من خلال آبار الحقن الى التربه. من الضروري أن يتوزع الأكسجين والمواد المغذيه بانتظام في كافة أنحاء التربه الملوثه. قوام التربه يؤثر مباشره على استعمال التنفيس الحيوي, بقدر نفاذية التربه للهواء والماء هي وظيفة قوام التربه. الترب ذات القوام الناعم مثل الطين لها نفاذيه منخفضه, التي تمنع الأكسجين والمواد المغذيه المنفسه حيوياً من الانتشار في كافة أنحاء التربه. من الصعب أيضاً التحكم بالمحتوى الرطوبي في الترب ذات القوام الناعم لأن مساماتها صغيره والمنطقه السطحيه العاليه تسمح لها بالاحتفاظ بالماء. الترب ذات القوام الناعم بطيئة الجفاف من ظروف التربه المشبعه بالماء, هكذا يمنع الأكسجين من وصول ميكروبات التربه في كافة أنحاء المنطقه الملوثه. التنفيس الحيوي مناسب جيد لجفاف جيد, وسط, ترب ذات قوام خشن.
المعالجه الحيويه في الموقع الأصلي تسبب اضطرابات اقل ما يمكن الى البيئه في موقع التلوث. بالإضافه لذلك, تتحمل تكلفه اقل من معالجة التربه التقليديه أو معالجات الاستبدال والإزاله لأن ليس هناك نقل للمواد الملوثه لمعالجتها خارج الموقع. مع ذلك, المعالجه الحيويه في الموقع الأصلي لها بعض القيود: 1) ليس مناسب لكل الترب, 2) صعب انجاز هدم كامل, 3) الظروف الطبيعيه (أي درجة الحراره) صعب التحكم فيها للهدم الحيوي المثالي. المعالجه الحيويه خارج الموقع الأصلي, أي تربه ملوثه تنقب وتعالج في مكان آخر, هي طريقه بديله.
مناهج المعالجه الحيويه خارج الموقع الأصلي تتضمن استخدام المفاعلات الحيويه, أراضي المزارع, الأكوام الحيويه. في استخدام المفاعلات الحيويه, التربه الملوثه مختلطه مع الماء والمواد المغذيه والخليط مهيج بمفاعلات حيويه ميكانيكيه لتحفيز عمل الكائنات الحيه الدقيقه. هذه الطريقه مناسبه أكثر الى الترب الطينيه من الطرق الأخرى وبشكل عام هي عمليه سريعه.
تتضمن أراضي المزارع ترب ملوثه منتشره عبر نظام مجموعه وتحفز النشاط الميكروبي عن طريق السماح بالتهويه الجيده وعن طريق مراقبة توفر المغذيات. الأكوام الحيويه هي تلال من الترب الملوثه التي تبقى مهويه عن طريق ضخ الهواء الى أكوام التربه من خلال نظام الحقن. في أي من هذه الطرق, من الضروري مراقبة الظروف وتعديلها بانتظام للهدم الحيوي المثالي. استخدام أراضي المزارع والأكوام الحيويه أيضاً يقدم مسألة مراقبة واحتواء تطاير الملوثات. مثل الطرق في الموقع الأصلي, تقنيات المعالجه الحيويه خارج الموقع الأصلي بشكل عام تكلف اقل من الطرق التقليديه وتطبق طرق طبيعيه. مع ذلك, هم يتطلبون كميه كبيره من الأراضي, مشابهه الى المعالجه الحيويه في الموقع الأصلي, صعب انجاز هدم كامل, وقلق من تبخر المكونات المتطايره.
إذا تحديات المعالجه الحيويه, خصوصاً في تقنيات الموقع الأصلي, يمكن التغلب عليها, المعالجه الحيويه لها إمكانيه لتزويد طريقه طبيعيه, غير تدخليه, ذات تكلفه منخفضه, لإعادة مواد سامه في التربه اقل ضرراً أو غير مؤذيه بمرور الوقت. حالياً, تجرى أبحاث لتحسين والتغلب على القيود التي تعيق المعالجه الحيويه للهيدروكربونات البتروليه. على مجال أوسع, أجريت أبحاث كثيره واستمرت لتطوير تحسين فهم جوهر السلوك الميكروبي بينما تتفاعل الميكروبات مع ملوثات سامه مختلفه. الأبحاث الإضافيه تواصلت لتقييم شروط الإدخال الناجح للأجناس الخارجيه والميكروبات المهندسه جينياً الى البيئه الملوثه, وكيف ترجم النجاح في المختبر الى نجاح في الحقل.
أنا أود أن اعبر هنا عن رأيي المتواضع في موضوع المعالجه الحيويه للتربه. هذا الموضوع يعتبر موضوع العصر لأنه يحل مشكله رئيسيه التي تواجه المحترفين في زراعة الأراضي بدون أي آثار جانبيه في البيئه. استخدام الكائنات الحيه الدقيقه في هدم وإزالة الملوثات الكيميائيه الضاره هي أفضل طريقه بسبب العديد من الفوائد التي يتم اكتسابها. هذه الفوائد هي: التخلص من الملوثات الكيميائيه الضاره التي مترسبه في التربه, لا تلوث البيئه بأي آثار جانبيه مثل المنتجه بالطرق الأخرى, تحويل المواد الضاره إلى أخرى مفيده مما يدعم ويحسن خصوبة التربه, يعيد الحيويه لكائنات التربه الحيه الدقيقه مما يؤدي لارتفاع خصوبة وجودة التربه. أخيراً, المعالجه الحيويه للتربه يعتبر مثال ممتاز للتطبيق الصحيح الايجابي للكائنات الحيه الدقيقه في حياتنا.

الكيمياء لا يمكنها تفسير أصل الشفرة الوراثية
التحدى السابع فى معضلة نشوء الحياه بطريق العشوائيه
العمليات الكيميائية لا يمكنها تفسير أصل الشفرة الوراثية ونظام المعلومات
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7569993
انصبت جهود التطوريين فى التدليل على اصل الحياه بالتخلق الكيميائى الطبيعى وهو مسار سطحى هزيل بل يمكن وصفه بالعبثى فى ظل التعقيد المذهل للنظم الحياتيه على الارض حتى فى الكائنات البسيطه
ولنعرف كيف تعامل التطوريون مع المساله يمكننا التدليل على امكانية خلق العشوائيه للسياره بنفس المنطق المتبع لديهم فنقول :-
اظهرت بعض التجارب ان واحده من اللبنات الهامه لمعدن السياره يمكن ان تنتج عن طريق تسخين بعض المعادن بشكل طبيعى مثل الهيماتيت لدرجات حراره عاليه والتى تم العثور عليها فى بعض المواقع على الارض والاكثر من ذلك انها يمكن ان تظهر على شكل صفائح تحت وطئة الضغط او كما ذكرنا بالمثال السابق عن التدليل باستخراج الالومنيوم كماده خام ولبنة بناء فى التدليل على طيران الطائره
ما هو الخطأ المنطقى فى الاستدلال ؟
مسار التصميم هو اصل الاشكاليه الحقيقى وهذا ما يجب نقاشه فالبحث يجب ان يتوجه الى نظام تشغيل السياره ومصدر نشأة ذلك النظام وكذلك نظام تشغيل الخليه
فخلال قرن من الزمان سلك التطوريون طريق ونهج خاطئ فى بحث اصل الحياه كنتاج طبيعى لتفاعلات كيميائيه وفيزيائيه ولكن هذا الفراغ المنطقى الشاسع بين مسار تكوين النظم ومسار التراكب والتراكم العشوائى فى طريقة الطرح السابقة لتعريف الحياه انتج مؤخرا تيارا من العلماء تجرؤا على هدم تلك المغالطه المنهجيه وتحطيم رجل القش التطورى وتصحيح مسار النظره للحياه والتى تؤدى حتما لحقيقه واحده وهى التصميم والخلق كنتيجه حتميه
((نقترح أن الانتقال من اللاحياه الى الحياة هى ظاهره فريدة من نوعها ويمكن تحديدها" .........النظره الجديده لفهم الحياه تتطلب : تحول التركيز من "الأجهزة" إلى "البرامج))
...New Way to Look at Dawn of Life: Focus Shifts from "Hardware" to "Software
هذا ما قالته ساره ووكر_باحثة البيولوجيا الفلكيه وزميلة ناسا فى دراستها الموسعه بالاشتراك مع عالم الفيزياء النظرية والبيولوجيا الفلكية الشهير من جامعة ولاية أريزونا بول ديفيز حيث يزيلون الغبارعن منهجية التطوريين الفاسده فى تعريف الحياه بتعمد اسقاط العامل الاساسى وهو نظام البرمجه المعلوماتى اللذى يسير الحياه
ومن خلال ابحاثه فى اصل الحياه بول ديفيز يعترف بوضوح بان قوانين الفيزياء والكيمياء وعلم الأحياء لا تفسر أصل الحياة.و نظرية التطور الكيميائية التي انتجها ميلر وأوري عام 1953لانتاج الأحماض الأمينية من التفريغ الكهربائي في خليط من الغازات خالية من الأكسجين 'لم تصمد أمام التدقيق. فالجزيئات الكبيرة المتخصصة للغاية مثل البروتينات لا يمكن انتاجها بقوانين طبيعيه من اى من الاحماض الامينيه المنتجه .فرمي الطاقة في الأحماض الأمينية لن يخلق جزيئات متسلسلة قابله للحياه ، تماما كوضع الديناميت تحت كومة من الطوب فانه لن يجعل منها منزل على حد تعبيره '.
ويمضي ديفيز بتساؤلاته قائلا :
"نحن نعرف الآن أن سر الحياة لا يكمن في المكونات الكيميائية على هذا النحو، ولكن فى البنية المنطقية والترتيب التنظيمي للجزيئات فالحياه هى نظام معالجة المعلومات. و برنامج الخليه الحية هي السر الحقيقي، وليست الأجهزة '. ولكن من أين أتى البرنامج ؟
"كيف لذرات غبيه بشكل عفوي كتابة البرامج الخاصة بها ؟ .
.. لا أحد يعرف ... '.
يضيف ديفيز :
"نقترح أنه يمكن وصف الحياة من خلال الاستخدام المميز والنشط للمعلومات، وبالتالي توفير خارطة طريق لتحديد معايير صارمة لظهور الحياة، وهو ما يتناقض تناقضا حادا مع قرن من النهج اللذى حصر اشكالية الحياه بمسار الخلائط الكيميائيه ،
اقترح الباحثان فى دراستهم نموذج رياضي بسيط كحد فاصل للانتقال من النظم الغير الحية إلى النظم الحيه وهو نظام سريان المعلومات فى اتجاهين من اسفل لاعلى ومن اعلى لاسفل
المشكله الحقيقيه المتمثله امام التطوريين تكمن فى مسار سريان النهج الكيميائى نحو الحياه لان التعريف الحقيقى لمقومات الحياه يسيرعكس ذلك المسار تماما ويقلب النظام الهرمى المفترض بتحديد مسار منشأ الحياه بترابط جزيئات كيميائيه بسيطه تتجه نحو التعقيد من قاعدة الهرم الى قمته بتكون البوليمرات المعقده وهو النظام التراكمى الاعمى الغير موجهه العاجز عن صنع نظام لكننا وبنظره متجرده لمفردات الحياه نجد انها تنتهج مسار يتجه بطريق معاكس من قمة الهرم الى قاعدته يحتم وجود برمجه مسبقه بنظام معلوماتى مذهل مسيطر له اراده فوقيه وليس عبدا لتلك التفاعلات هذا النظام الفوقى لسريان المعلومات من اعلى لاسفل لا يمكن ان يتواجد فى الجمادات
بول ديفز يقر بذلك قائلا :
((بارجاء الحياه الى قوانين الفيزياء او الكيمياء نراها تبدو مثل السحر ". "انها تتصرف بطرق غيرعاديه لا مثيل لها في أي نظام فيزيائي أو كيميائي أخر لكن تحمل خصائص نابضه بالحياة تتميز بالاستقلالية والقدرة على التكيف والسلوك الموجه نحو الأهداف
-وتسخير التفاعلات الكيميائية لتمرير أجندة مبرمجة مسبقا، بدلا من أن تكون عبدا لتلك التفاعلات ".))
وبدلا من محاولات اعادة تركيب اللبنات الكيميائية التي أدت إلى الحياة قبل 3.7 مليار سنة،اقر العلماء بضرورة تصحيح مسار البحث عن نشوء الحياه من "الأجهزة" - الأساس الكيميائي للحياة - إلى "البرنامج" - محتوى المعلومات الخاصة به.فالكيمياء تفسر الجوهر المادي للآلة ولكنها لن تعمل بدون البرامج وبيانات التشغيل والتميزالحاسم بين الحياة والموت هي الطريقة التى تدير بها

اذن كيف تتشكل الحياه ؟
لدى اى كائن حى قواعد كتبت بأحرف من المواد الكيميائية عن العمود الفقري لشريط الحمض النووي دنا .
هذه الرموز تحمل التعليمات التي تمكن الآلات الخلوية من تصنيع المكونات المادية التي تشكل المخلوق الحى
هنا يكمن شبح مرعب لانصار التطور يتمثل فى كيفية نشوء تلك الشفره المعلوماتيه المعجزه ومصدرها وذلك لوجود عقبات قاتله لفكرة التخلق الكيميائى برمتها يستحيل القفز عليها
الاول: هو حقيقة أن المعلومات الحقيقية الممثله فى الشفره الوراثيه المكوده لا تنشأ من عملية طبيعية (أي دون مساعدة من عمل العقل أو من البرنامج المبتكر من العقل نفسه) .
الثاني :أن هذه الشفره عديمة الفائدة تماما إلى المتلقي من دون معرفة اللغة الخاصه بها
لنلقى نظره فاحصه بالغوص فى ابسط مفردات الحياه ونطرح بعض التساؤلات
الاشكال الاول : نظام التشفير ومصدرية المعلومات
ايهما جاء اولا: نظام التشغيل (Software)....... ام المشغل ( Hardware)
العنصر الاكثر اهميه لقيام الحياه هو المعلومات فمن أين وكيف نشأ نظام التشفيرالخاص بالحياه ؟
البروتينات متنوعه بشكل مثير للدهشة لتنفيذ العديد من الوظائف الكيميائية الحيوية، لكنها غير قادره على تجميع وتصنيع أنفسها دون مساعدة من نظام معلوماتى انشائى فائق الدقه والعبقريه يسمى الحمض النووي dna ووظيفة الحمض النووي هو تخزين المعلومات وتمريرها إلى الحمض النووي الريبي الذى يقوم بدوره بقرائتها وفك شفرتها المعلوماتيه واستخدامها لتصنيع تلك البروتينات .
كل واحد من آلاف الجينات فى جزيء الحمض النووي يحتوي على التعليمات اللازمة لخلق بروتين معين قائم بوظيفة بيولوجية محددة.ذلك النظام المعلوماتى المذهل والدقيق يوضح بجلاء حتمية التصميم حتى تنشأ الحياه
لتقريب ذلك المفهوم وتقدير حجم الاشكاليه
نضرب مثال ملائم تماما وقريب بالنظر فى أصل أول اسطوانه مدمجه واول مشغل اسطوانات .
الاسطوانه المدمجه تحتوى المعلومات ، ولكن من دون مشغل اسطوانات لا يمكننا قراءة تلك المعلومات وفك شفراتها المكوده عليها برموز معينه بحيث يمكن تحوليها الى معلومه مقروءه او مرئيه او مسموعه ،والا فإن الاسطوانه لن يكون لها اى قيمه او معنى .
ولكن ماذا لوعرفنا ان ترميز تعليمات تصنيع أول مشغل اسطوانات فقط على اول اسطوانه مدمجه ؟
بالطبع من المستحيل علينا تشغيل تلك الاسطوانه المدمجه لمعرفة تعليمات بناء مشغل الاسطوانات من دون وجود مشغل الاسطوانت نفسه . فكيف يمكننا تخطى تلك الاشكاليه ومعرفة كيفية نشوء اول اسطوانه مدمجه واول مشغل ؟
احجية الدجاجه والبيضه كما اسلف ذكرها وتفسير اصل نظام المعلومات
لكن الجواب واضح والمنطقى والبالغ البساطه : وهو حتمية وجود التصميم الموجهه لصناعة كل من المشغل والاسطوانه
في الخلايا الحية، الجزيئات الناقلة للمعلومات (مثل DNA أو RNA) مثل المعلومات بالاسطوانه المدمجه ، والآلات الخلوية التي تقرأ تلك المعلومات وتترجمها وتحولها إلى بروتينات ومورثات والات مثل مشغل الاسطوانات .
و كما هو الحال في القياس السابق ، لا يمكن أبدا أن يتم تحويل المعلومات الوراثية إلى بروتينات بدون آلات النسخ والترجمه وهذا النظام لا يمكن أن يوجد إلا إذا كانت كل من المعلومات الوراثية والات النسخ والترجمة موجودة في نفس الوقت، هكذا ينهى كلامه
((كما لو أن كل شيء يجب أن يحدث في وقت واحد: النظام بأكمله يجب أن يأتي إلى حيز الوجود وحدة واحدة، أو أنه لا قيمة له. قد تكون هناك سبل للخروج من هذه المعضلة، ولكن أنا لا اراها في الوقت الراهن))
ولان التطور هو بارادايم وصندوق فكرى لايجرؤ على التفكير خارجه فقد اعطى نهايه مفتوحه للخروج من نطاق المستحيل بالتوسل بالمجهول وهكذا حاول التطوريون البحث عن سبل للخروج من تلك المعضله بافتراض عالم وهمى غير مدعوم اسموه عالم الرنا او الجزئ الذاتى التكرار لكن حتى هذا النموذج لايزال يواجهه نفس الاشكاليه
فتسلسل النوكليوتيدات (وحدات بناء الجزئ ذاتى التكرار) أيضا لا معنى له من دون وجود مجموعه من الات الهاردوير كمشغلات حتميه مثل Ribosomes و tRNAs و aminoacyl tRNA synthetases, وايضا الاحماض الامينيه وكل تلك المكونات تتواجد تعليمات تصنيعها كرموز معلوماتيه في الحمض النووي وبدون وجود هذه المشغلات نفسها لا يمكن استلام هذه الرسائل المشفره وفهمها. وهذه ما تناوله العلماء فى بحث المسأله
http://www.researchgate.net/publication/222545080_Chance_and_necessity_do_not_explain_the_origin_of_life/file/9fcfd50d47e1a75b66.pdf
هنا تكمن المعضله المفضيه الى حتمية الخلق المباشر لذلك النظام دفعه واحده وهو ما يحطم امال التطوريين فى البحث عن المستحيل
بذلك الفيديو تصميم ثلاثى الابعاد يحاكى نظام المعلومات داخل خليه ميكرونيه وذلك التصميم المعجز لشريط الدنا اللذى يحمل كم هائل من المعلومات بقدره تعجز اكثر التقنيات التخزينيه تقدما عن تحملها فجرام واحد من الدنا يمكنه حمل ما يعادل نصف مليون اسطوانه مدمجه من المعلومات و كيفية تعبئة ذلك الكم الهائل من المعلومات وكبسلتها داخل الكرموسوم
لكن لاتتوقف جرعة الاذهال فى طاقة التخزين بل فى طريقة تداول تلك المعلومات المكوده بملايين الشفرات الممثله فقط فى اربعة رموز تتبادل لتعطى معلومه معينه ترمزوتترجم بواسطة الات جزيئيه بالغة التعقيد وبنظام دقيق مذهل الى بروتين معين ككجزء من مكونات الحياه له وظيفته ودوره المخول له حيث يتم تصنيعه وفقا لتعليمات التصنيع المكتوبه بلغة الشفره بدون اى اخطاء بل الاكثر اذهالا هو وجود الات جزيئيه اخرى تشرف على تلك العمليه لاصلاح اى اخطاء محتمله وكل مرحله تسلم الاخرى بنظام بالغ الدقه
فكيف يتم حزم وتعبئة ووتشفير ونسخ وترجمة هذا المحتوى الهائل من المعلومات داخل تلك الخليه المجهريه وتحويله الى كائن حى معجز التكوين
شاهد وتامل عظيم خلق الله القدير
يمكن تفعيل اداة الترجمه العربيه من اعدادات اللغه فى اليوتيوب
http://www.youtube.com/watch?v=yqESR7E4b_8

كيف نشأت الشفره الوراثيه ؟
الاشكاليه الاكبرتكمن فى البحث عن امكانية خلق نظام معلوماتى ذكى بفعل الطرق
الكيميائيه كما يفترض التطوريون .
ويمكننا ان نقول بوضوح انه لا توجد فرضية أو نموذج علمى يمكنه شرح كيفية نشأة الحياه من المواد الكيميائية الهامدة في الخلية المعقدة التى تتكون من كميات هائلة من المعلومات وتفسر مصدرها
الدكتور Gitt Werner ، أستاذ الفيزياء ومديرقسم معالجة المعلومات في معهد الفيزياء والتكنولوجيا في براونشفايغ، ألمانيا، يناقش أصل الحياة من وجهة نظر علم المعلومات مع العديد من الأمثلة التوضيحية والخوارزميات والمعادلات الملفتة للنظر.فى بحثه الرائع اللذى حمل عنوان (( فى البدايه كانت المعلومات In the Beginning Was Information ))
الدكتور فيرنر جيت يدلل على أن المعلومات المشفرة لا يمكن أن تأتي إلا من مصدر ذكي. وبالتالي فإن شفرة الحمض النووي هو دليل على التصميم الذكي على وجه التحديد، وطريق مباشر الى الخلق الالهى
يقول :
"السؤال هو " كيف تنشأ الحياة؟ '،"ومن أين تأتي المعلومات ؟
' بعد نتائج جيمس واطسون وفرانسيس كريك ، كان من الواضح على نحو متزايد من قبل الباحثين المعاصرين أن المعلومات الموجوده في الخليه ذات أهمية حاسمة لوجود الحياة. أي شخص يريد أن يفسرمغزى أصل الحياة سيكون مضطرا إلى شرح كيفية نشأة المعلومات. جميع وجهات النظر التطورية غير قادره أساسا على الاجابه هذا السؤال الحاسم ".وفى سياق اخر يقول
"لا يوجد قانون معروف فى الطبيعة، ولا توجد عملية واحده تشرح تسلسل الأحداث التي من الممكن أن تجعل المعلومات تنشأ من تلقاء نفسها ."

نظام التشفير نتاج حتمى لتصميم حكيم
القاسم المشترك بين جميع الكائنات الحية، من البكتيريا إلى الرجل، هو نظام التشفير المعلوماتى المتحكم بها ......... .الدكتور Gitt Werner يصنف المعلومات الموجودة في الأنظمة الحية تحت فئتى المعلومات الإنشائية / الابداعيه و"المعلومات التشغيلية"
1- المعلومات الانشائيه (الابداعيه ) :
تشمل جميع المعلومات التي يتم استخدامها لغرض إنتاج وتصنيع شيء. فوجود أي شيء مادى معقد ،يحتاج لمنشئ ذكى يشحذ ذكائه، بافكار مبتكره ، ويتم الترميز لتلك الافكار بمخططات مشفره على سبيل المثال، الرسومات الفنية لبناء آلة،وهو ما يتضح بجلاء فى المعلومات الجينية اللازمة لبناء الخلية الحية
2- المعلومات التشغيليه :
وهى برامج لازمه لحسن سير العمل وهى مبنيه على عمليات مسبقه للجهاز مثلا -نظام التشغيل لجهاز كمبيوتر (على سبيل المثال، برامج DOS)،
وفى النظم الحيه يتم استخدامها على كافة المستويات بالنظر للانسان مثلا يحمل الجهاز العصبي من وإلى المخ وجميع أجهزة الجسم. كمية المعلومات المتدفقة تقدر بحوالي 3 × 10^ 24 بايت لكل يوم. وعند مقارنة هذا مع مجموع كمية المعلومات المخزنة في كافة المكتبات في العالم10 ^18 بايت نجد اكتشاف مذهل وهو ان كمية المعلومات التشغيليه في أجسامنا خلال يوم واحد اكبر بمليون مرة من كل المعرفة الممثلة في الكتب في العالم.
على المستوى الخلوى البسيط تستخدم بعض الإنزيمات لكسر الجزيئات الكبيرة واخرى للحصول على الطاقة.واخرى لبناء الأشياء، مثل جدران الخلايا. هذه الأنزيمات هي أدوات بالغة الاتقان فى التصميم بحجم وشكل ثلاثى الابعاد محدد جدا مثل مفتاح له طبعه خاصه لقفل معين صمم لاجله فقط
يقوم كل انزيم بوظيفة واحدة فقط يفعلها بشكل متقن جدا .وبداخل الخليه النانومتريه تكمن عدة آلاف من الانزيمات المعروفة التي يتم استخدامها للقيام بوظائف مختلفة ضروريه للحفاظ على حياة الكائنات الحية وفق نظم انشائيه وتشغيليه واضحه مرمزلها فى نظام التشفير بالدنا كما توجد اجنده واضحه ايضا لمواقيت تشغيل تلك الماكينات الجزيئيه المذهله او تعطيلها وقت الحاجه ومن خلال تلك التعريفات يتضح لزوم التصميم الذكى والاسبقيه لتلك النظم المعلوماتيه حتى يتم الانشاء والتشغيل
وهذا ما يقره البروفيسور فيرنر بقوله :
"نظام الترميز يستلزم دائما عملية عقليه . النهج الفيزيائى لا يمكنه ان ينتج رموز المعلومات. تظهر جميع التجارب أن كل قطعة من المعلومات الإبداعية تمثل بعض الجهد العقليفى طرحه تحليل علمى ممتع ومباشر يستحق التأمل والمتابعه
مصدر الدراسه كامله يقع الفهرست للفصول المختلفه بالجانب الايسر باعلى الصفحه
http://www.answersingenesis.org/articles/itbwi
بالميديا شرح مصور للبرفسشور فيرنر جيت
http://www.youtube.com/watch?v=N27-PoxA4Z0
وفى نفس السياق الاحيائى لى سبينتر يؤكد تلك الحقيقه الصارخه بقوله :
الحمض النووي هو رمز المعلومات. . . . الاستنتاج القطعى هو ان هذه المعلومات لا يمكن أن تنشأ تلقائيا من خلال عمليات اليه . الذكاء ضرورة في الأصل لاى رمز معلوماتى ، بما في ذلك الشفرة الوراثية،
http://www.amazon.com/The-Natural-Limits-Biological-Change/dp/0945241062

كيف فهمت الخليه الاولى الشفره وفكت رموزها ؟
استحالة تكون نظام الشفره الوراثيه الا بطريق التصميم الذكى
الاشكال الثانى : كيف فهمت الخليه الاولى الشفره وفكت رموزها ؟
فى حرب العاشر من رمضان لتحرير سيناء استخدم الجيش المصرى شفره لتداول المعلومات من نوع خاص تنطق ولا تكتب وهى اللهجه النوبيه بمعرفة مجموعه من المجندين من اهل النوبه ورغم انها وقعت تحت سمع الات الرصد الاسرائيليه الا انهم لم يتمكنوا قط من الاستفاده منها ولم تمثل لهم اى قيمه دون 'ماكينات ترجمة او فهم اللغه ' ولذلك ظلت بالنسبه لهم سلسلة من الرموز الصوتيه بلا معنى
كذلك الامربالنسبه للشفره الوراثيه مع افتراض المستحيل لامكانية تكوين سلسله واحده ذات معنى لن يكون لها اى معنى ايضا وستكون عديمة الفائده تماما إلا إذا كان هناك بالفعل الآلية المعقدة التي يمكنها فهمها وترجمتها ولكن في الكائنات الحية اليوم،الات الترجمة في حد ذاتها مشفره في الحمض النووي ،..
.حلقة مفرغة ليس لها بدايه
. فكيف تم فك الاحجيه وفهم الشفره الامر حقا محبط لانصار النشأة العشوائيه ؟
وكيف يمكن ربط الاله بنظام التشغيل الخاص بها ومن قبلها تصميم سعة التخزين بكاينها دون قوه مسيطره وتصميم مسبق حكيم ؟
لذلك لا نمل من تكرار احجية البيضه والدجاجه فى كل مناسبه
الموضوع كاملا
http://creationoevolution.blogspot.com/2013/08/blog-post.html

التحدى السادس : الوقت هو بطل هذه المؤامرة
التحدى السادس فى معضلة نشوء الحياه بطريق العشوائيه
مشكلة الوقت وفرص الاحتمالات وفشل نموذج جزيئات RNA ذاتية النسخ (عالم الرونات)
واحده من اكثر التحديات التى تواجهه نماذج النشأه الطبيعيه والتى يستحيل تخطيها
((. . . . . تعطى الكثير من الوقت، والمستحيل يصبح ممكنا، والممكن يصبح من المحتمل، والمحتمل قد يصبح مؤكدا . وما على المرء إلا الانتظار و الوقت نفسه ينفذ المعجزات))
هذا ما قاله الاحيائى الشهير
( جورج والد فى مجلة العلوم 1954)
لكن فى حالتنا تلك فان الوقت نفسه ادخل المعادله نطاق المستحيل العقلى ................ كيف هذا ؟
لنرى .......الى اى مدى من الزمن يتوجب علينا الانتظار ؟
. كم من الوقت كان متاحا على الارض لنشوء الحياه ؟
عاشت البكتيريا في وقت مبكر قبل 3.5 مليار سنة،والحياة كانت موجودة في وقت سابق قبل 3.8 مليار سنة.وبالنظر إلى عمر الارض المفترض الأرض حوالي 4,5مليار سنة، و أن القشرة الأرضية لم تتصلب حتى قبل 4 مليار سنة فانه لن يكون هناك الا 200 مليون سنة لتظهر الحياه على الارض وهذا الرقم يعتبر ضئيلا جدا للسماح لفرص الحياة الاوليه بان تحدث وفق ظروف طبيعيه وبالطبع لا يمكن اعتباره رقما ذو اهميه مقارنة بما سيتم ذكره وفق الاحتمالات التى تم اجراؤها .
وفقا للقانون الاحصائى المعروف اللذى صاغه عالم الرياضيات اميل بوريل Emile Borel فى كتابه Probabilities and Life واللذى يناقش فيه حدود الاحتماليه الرياضيه لحدوث حدث ما حيث يقرر ان اى حدث تتجاوز نسبة الاحتماليه له 1 من :10^50 (اى فرصه واحده فقط من 100000000000000000000000000000000000000000000000000فرصه ) ( واحد بجواره خمسين صفرا) هو حدث يمكن القول على وجه اليقين انه لن يحدث ابدا بغض النظر عن امكانية توافر الوقت او المكان المخصص له
الاحماض الامينيه ماهى الا لبنات بسيطه بدائيه تلزم لتكوين البروتينات والحياه فى الخليه منظومه بالغة الاحكام مكونه من تعقيد متضافر من مئات البروتينات
لننظر فرص تكوين بروتين واحد فقط من تلك البروتينات بالطرق الكيميائيه الطبيعيه .
عندما ننظر في الاحتمالات الرياضية لامكانية تكوين بروتين بسيط مكون من (100حمض امينى ) وفق الظروف الكيميائيه ووفق ظروف مثاليه لأقصى نسبه احتماليه ممكنه فما هى نسبة حدوث ذلك .؟
وما هو احتمال الحصول ذلك البروتين صغير المكون من مائه من الأحماض الأمينية العسراء مع العلم بان ( البروتين المتوسط لديه ما لا يقل عن 300 من الأحماض الأمينية العسراء.) ؟
احتمالية تجمع 100 من الأحماض الأمينية العسراء ستكون هي نفسها كاحتماليه الحصول على نفس الوجه للعمله عند رميها 100 مره
و من أجل الحصول على نفس الوجه من العمله عند رميها 100 مره ،يجب علينا أن نرمى عمله واحدة 10 ^30 مره (اى تكرارحاصل ضرب 10 × 10 30 مره).اى 1000000000000000000000000000000مره كحد ادنى متاح على اقصى تقدير ليسمح بحدوث ذلك والمدى الزمنى لامكانية حدوث ذلك يتعدى عمر الكون المنظور بمراحل اى احتماليه منعدمه تماما 10/1^30
اجرى كلا من Walter Bradley و Charles Thaxton وهم من العلماء المتخصصين بالكيمياء وعلوم الماده حسابا لاحتمال تكوين بروتين متوسط الحجم التي تحدث بالطرق الطبيعيه من ارتباط الاحماض الامينيه فوجدت
4.9 / 10 ^ 191 وهو رقم يتعدى حد الاحتمال الممكن بقانون بوريل باشواط ويخطى بالامر نطاق الاحتماليه الى تأكيد الاستحاله
ولكن حتى ذلك البروتين المتوسط يقف على مسافه شاسعه من تركيب الخليه البالغ التعقيد . السير فريد هويل الفيزيائى استاذ بعلم الفلك ، وشاندرا يكواماسينغ أستاذ الرياضيات التطبيقية وعلم الفلك، اجروا حسابا لاحتمال الحصول على الخلية عن طريق العمليات الطبيعية :وكانت
1 / 10 ^40000
وهذا الاحتمال فقط لاحتمالية تكوين الانزيمات الخلويه كمواد خام ولم يتعرض او يجرؤ على التعرض لاحتمال تصميم النظام فهذا امر اخر تماما تعجز اى اليه او تصور على الخوض فيه وصور العالمان احتمال تكوين تلك الانزيمات بانه لا يمكن ان يحدث حتى لو تألف الكون كله من الحساء العضوى وكان لهذه النتائج دورا كبيرا في تغييراعتقاد السير فريد هويل إلى الاعتقاد في حتمية الخلق ".
لكن ما هى اهمية تلك البروتينات للحياة ؟
لبنات البناء الأساسية لجميع المنظومات الحية هي البروتينات، والتي تتكونفقط من 20 نوع مختلف من الأحماض الأمينية.و متوسط عدد الأحماض الأمينية في البروتين البيولوجي أكثر من 300.ويجب أن يكون ترتيب هذه الأحماض الأمينية في تسلسل محدد جدا لكل بروتين ولا يمكن لعملية تضاعف الماده الوراثيه dna أن تتقدم بدون مساعدة عدد من الپروتينات
والبروتينات عباره عن جزيئات مختلفه كيميائيا جدا عن الدنا. فبينما يتشكل الدنا من النكليوتيدات، فإن الپروتينات تتكون من الاحماض الامينيه . والبروتينات هي اليد الخبيرة للخلية الحية. فالإنزيمات وهى فرع ثانوى من البروتينات تعتبر الات خلويه بالغة التعقيد والتخصص حيث تعمل كمسرعات تزيد من سرعة العمليات الكيميائية وبدونها تحدث هذه العمليات ببطء شديد غير مُجدٍ للحياة ويضعها فى نطاق المستحيل . ولكن الاشكال يقع هنا فى حقيقه معقده وهى ان هذه البروتينات التي تستخدمها الخلايا الحالية تتشكل بناء على تعليمات مكوَّدة في الدنا نفسه
شاهد الفيديو يوضح مفهوم العقيده المركزيه لعلم الاحياء الجزيئى لكيفية نسخ المعلومات ب DNA وترجمتها وتحويلها الى البروتين
http://www.youtube.com/watch?v=GjOmutZEohY
هذا الوصف المذكور آنفا يستحضر إلى الأذهان الأحجية القديمة: أيهما أتى أولا الدجاجة أم البيضة؟
فالحمض النووى DNA يمتلك الوصفة اللازمة من المعلومات لتشكيل الپروتينات وهى مشفره ومكوده عليه .>---------< ومع ذلك لا يمكن استرداد هذه المعلومات أو نسخها بدون مساعدة هذه الپروتينات.
اى ان البروتين يحتاج للدنا لانتاجه والدنا يحتاج للبروتين لانتاجه
إذًا أي من هذه الجزيئات الكبيرة ظهر إلى الوجود أولا:
الپروتينات (الدجاجة) أم الدنا (البيضة)؟
avatar
طارق فتحي
المدير العام

عدد المساهمات : 2802
تاريخ التسجيل : 19/12/2010

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://alba7th.3oloum.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى