אלכסנדר אופרין: ביוגרפיה, תיאוריה ותרומות אחרות - אוצר מילים תרבות - 2025

אלכסנדר אופרין (1894–1980) היה ביולוג וביוכימאי רוסי שציין בזכות תרומתו לתורת מקור החיים על כדור הארץ ובמיוחד לתיאוריה של מה שמכונה "מרק קדמוני" של האבולוציה ממולקולות. פַּחמָן.

לאחר התפתחותם הממצה של תיאוריותיו אודות מקורם של האורגניזמים החיים הראשונים, בוצעו מספר ניסויים מאוחרים יותר ששימשו כדי להסביר את התיאוריות האבולוציוניות שנותרו עד היום.

אלכסנדר אופרין (מימין) והחוקר הראשי אנדריי קורסנוב במעבדת האנזימולוגיה, 1938.

אופרן היה הראשון שחשף את קיומם של היצורים החיים הראשונים - לפני התאים - אותם כינה "שכבות". מצד שני, הוא גם הקדיש מאמצים רבים לאנזימולוגיה וסייע בפיתוח יסודות לביוכימיה תעשייתית בברית המועצות.

למרות שבתחילה התיאוריות שלו לא התקבלו לחלוטין על ידי המדענים של אז, הניסויים של שנים מאוחרות מאשרים רבים מההשערות שלו כלגיטימיות. אלכסנדר אופרין זכה בפרסים רבים על עבודתו והוא ידוע כ"דרווין של המאה העשרים ".

ביוגרפיה

הרשות להנפקת בולים - מרכז ההוצאה לאור ומסחר "מרקה". באמצעות Wikimedia Commons

חיים מוקדמים ומחקרים מוקדמים

אלכסנדר איבנוביץ 'אופרין נולד ב- 2 במרץ 1894 באוגליך, עיר שנמצאת בסמוך למוסקבה, רוסיה. הוא היה בנם הצעיר של איבן דמיטרייביץ 'אופרין ואלכסנדרה אלכסנדרובנה, אחרי דמיטריי ואלכסנדר, אחיו.

בעיר הולדתו לא היה בית ספר תיכון, וזו הסיבה שבני משפחתו נאלצו לעבור למוסקבה כאשר אלכסנדר היה בן 9. כמעט לאחר שסיים את בית הספר התיכון, הוא אסף את העשבייה הראשונה שלו והתעניין בתורת האבולוציה של חוקר הטבע האנגלי צ'ארלס דארווין.

הוא החל ללמוד פיזיולוגיה של הצמח באוניברסיטת מדינת מוסקבה, שם הוא השתלב בהדרגה בתיאוריות של דארווין. גישתו לתיאוריות האנגלית הייתה בזכות פרסומיו של הפרופסור הרוסי קלימנט טימירשוב.

טימיריאזב היה אחד המגנים החזקים ביותר בתורת האבולוציה של דרווין, שכן הרוסי פגש את האנגלי באופן אישי דרך עבודתו בפיזיולוגיה של הצומח. לבסוף, אלכסנדר אופרין הרוויח את התואר הראשון בשנת 1917.

בשנת 1918 הוא ביקש להישלח לז'נבה לעבוד עם הביוכימאי הרוסי אלכסיי באך, במיוחד עם התיאוריות הכימיות של הצמחים. אופרן תרמה תרומה משמעותית למחקרו ולניסיון התעשייתי המעשי של באך. בנוסף מילא תפקידים אחרים בהנחייתו של באך.

תחילת הקריירה שלו

בשנים 1922 ו- 1924 החל לפתח את ההשערות הראשונות שלו לגבי מקור החיים, שהורכבו בהתפתחות ההתפתחות הכימית של מולקולות הפחמן במרק פרימיטיבי.

תיאוריות כאלה הוצגו בספרו "מקור החיים", שם הוא מסביר בצורה מאוד פשוטה מה היווצרותם והתפתחותם של האורגניזמים החיים הראשונים עבורו.

מאוחר יותר, בשנת 1925, הורשה ללמד קורס משלו, בסיסים כימיים של תהליכי חיים, באוניברסיטת מוסקבה. בשנים 1927-1934 עבד אופרין במכון המרכזי לתעשיית הסוכר במוסקבה כעוזר המנהל וכראש המעבדה הביוכימית.

במקביל לביצועיו בענף, לימד שיעורי ביוכימיה טכנית במכון לטכנולוגיה כימית שנמצא במוסקבה ובמכון לדגן וקמח. באותן שנים ערך מחקר שקשור לביוכימיה של תה, סוכר, קמח ודגנים.

למרות שאופרין למד ולימד קורסים שונים באוניברסיטת מוסקבה במשך כמה שנים, הוא מעולם לא השיג תואר שני; עם זאת, בשנת 1934 העניקה לו האקדמיה למדעים של ברית המועצות דוקטורט במדעים ביולוגיים מבלי שהגן על התזה.

מכון באך לכימיה ביוכימיה

לאחר הדוקטורט המשיך אופרין לעבוד לצד באך. למרות הקשיים הכלכליים באותה תקופה, הממשלה הסובייטית פתחה מכון ביוכימי במוסקבה בשנת 1935, בסיוע באך ואופרין. יצירתו המוחלטת על "מקור החיים" התפרסמה סופית בשנת 1936.

באך שימש כאקדמיה-מזכיר האגף למדעי הכימיה במוסד, ואילו אופרין נבחר לחטיבה למתמטיקה ומדעי הטבע בשנת 1939.

לאחר מותו של באך בשנת 1946, שמו של המכון למכון AN Bach לביוכימיה ואופרין מונה למנהל. באותה שנה הוענקה לאופרין חברות באקדמיה בחטיבה למדעים ביוכימיים.

פוליטיקה ומדע

בין שנות ה -40 לחמישים הוא תמך בתיאוריות של האגרונום הרוסי טרופים ליסנקו, שעדיין נותר סימן שאלה, שכן הוא תמך בהצעתו בניגוד לגנטיקה. ליסנקו הגן על עמדתו של חוקר הטבע הצרפתי ז'אן-בטיסט למרק, שהציע לרשת ירושות של דמויות נרכשות.

מלבד עבודותיהם המדעיות במקביל, שניהם דבקו בקו המפלגה הקומוניסטית בכל ענייניהם מבלי להיות חברים פעילים במפלגה. שני המדענים הפעילו השפעה חזקה על הביולוגיה הסובייטית במהלך שנות נשיאותו של ג'וזף סטלין.

גם אופרין וגם ליסנקו זכו בתפקידים פוליטיים גבוהים; עם זאת, הם איבדו את ההשפעה במדע הסובייטי. הסיבות שאופרין תמך בכמה מתיאוריותיו של ליסנקו נחשבות בגלל העמדה הפוליטית שלו.

אופרן החל להגן על החומרנות הדיאלקטית ביתר שאת, גישה עם עמדות של קארל מרקס הקשורה לקומוניזם שהיה נוכח באקדמיה למדעים של ברית המועצות.

על ידי יישום חוקי הדיאלקטיקה שלו, הפך אופרין לעוין כלפי הגנטיקה, והכחיש את קיומם של גנים, נגיפים וחומצות גרעין במקור החיים והתפתחותם.

השנים האחרונות

בשנת 1957 אירגן אופרין את המפגש הבינלאומי הראשון בנושא מקור החיים במוסקבה, וחזר עליו בשנת 1963 וכמה שנים אחר כך. מאוחר יותר הוא נבחר לגיבור העבודה הסוציאליסטית בשנת 1969 ובשנת 1970 נבחר לנשיא האגודה הבינלאומית לחקר מקורות החיים.

בשנת 1974 הוענק לו פרס לנין ומדליית הזהב לומונוסוב בשנת 1979 על הישגיו הבולטים בתחום הביוכימיה. מצד שני, הוא גם קיבל את העיטור הגבוה ביותר שהוענק על ידי ברית המועצות.

אלכסנדר אופרין המשיך בניהולו של מכון הביוכימיה של AN Bach עד יום מותו. בריאותו הידרדרה בהדרגה; יחד עם השמנת יתר וחירשות גוברת, היא נפטרה ב- 21 באפריל 1980, ככל הנראה מהתקף לב, ימים ספורים לאחר שנמנעה ממנה הרשאה להשתתף בישיבה בישראל.

תורת מקור החיים

תורת המרק הקדמוני

לאחר דחיית תיאוריית הדור הספונטני, באמצע המאה העשרים שוב החלו השאלות על מקור החיים. בשנת 1922, הניח אלכסנדר אופרין לראשונה את התיאוריה שלו לגבי אורגניזמים קדומים.

אופרן התחיל מתורת האביוגנזה, המגנה על הופעת החיים באמצעות חומר שאינו חי, אינרטי או באמצעות תרכובות אורגניות כמו פחמן, מימן וחנקן.

ההסבר של הרוסי מבוסס על העובדה שתרכובות אורגניות אלה נבעו מתרכובות אורגניות. במובן זה, תרכובות אורגניות, שהן אורגניזמים אינרטים, הצטברו בהדרגה ויצרו את האוקיינוסים הראשונים, המכונים "מרק קדמוני" או "קדמוני".

עבור אופרין, חנקן, מתאן, אדי מים, מעט החמצן, בנוסף לתרכובות אורגניות אחרות שנמצאות באטמוספירה הפרימיטיבית, היו היסודות הראשונים למקור החיים והתפתחותם.

גיבוש והרכב המרק הקדמוני

בראשית כדור הארץ הייתה פעילות וולקנית עזה בגלל נוכחותו של סלע מגמטי בקרום האדמה. ההשערות של אופרן קובעות כי פעילויות וולקניות במשך תקופה ארוכה גרמו לרוויה של לחות אטמוספרי.

מסיבה זו, הטמפרטורות בכדור הארץ הפרימיטיבי הלכו וקטנו עד שלבסוף התרחש עיבוי של אדי המים; כלומר, זה עבר ממצב גזי להיות במצב נוזלי.

כאשר הגשמים התרחשו, כל המים שהצטברו נגררו ליצירת הים והאוקיאנוסים שבהם יופקו חומצות האמינו הראשונות ואלמנטים אורגניים אחרים.

למרות שהטמפרטורות בכדור הארץ נותרו גבוהות מאוד, אופרן הגיע למסקנה כי חומצות אמינו כאלה שנוצרו בגשמים לא חזרו כאדי מים לאטמוספירה, אלא יישארו מעל סלע גדול עם טמפרטורה גבוהה. .

בנוסף, הוא פיתח את ההשערה כי חומצות אמינו אלה עם חום, קרניים אולטרה סגולות, פריקות חשמליות בתוספת שילוב של תרכובות אורגניות אחרות, הולידו את החלבונים הראשונים.

השקעים: אורגניזמים חיים ראשונים

אופרן הגיע למסקנה כי החלבונים שנוצרו והתמוססו במים, לאחר הימצאותם של תגובות כימיות, הולידו קולואידים, שהביאו לאחר מכן להופעתם של "שכבות".

Coacervates הם מערכות שנוצרו על ידי איחוד של חומצות אמינו וחלבונים הידועים כאלמנטים החיים הראשונים של כדור הארץ הקדום. את המונח "coacervates" הוצע על ידי אופרין לפרוביוטים (מבנים ראשונים של מולקולות) שנמצאים במדיום מימי.

Coacervates אלה הצליחו להטמיע תרכובות אורגניות מהסביבה, שלאט לאט התפתחו ליצירת צורות החיים הראשונות. בהתבסס על התיאוריות של אופרין, כימאים אורגניים רבים הצליחו לאשש את מערכות הבדיקה המיקרוסקופית של התאים.

רעיונותיו של הגנטיקאי האנגלי ג'ון הלדאן על מקור החיים היו דומים מאוד לאלה של אופרין. הלדאן קיבל את תיאוריית המרק הקדמוניות של אופרין והוסיף את הפרדוקס כי הגדרה כזו היא מעבדה כימית המונעת באמצעות שמש.

הלדאן טען כי האטמוספרה חסרה מספיק חמצן והשילוב של פחמן דו חמצני וקרינה אולטרה סגולה הביא למספר רב של תרכובות אורגניות. תערובת החומרים הללו גרמה למרק חם שנוצר על ידי אורגניזמים שהיו בחיים.

הברירה הטבעית חלה על התיאוריה שלו

אלכסנדר אופרין זוהה משנותיו הראשונות על ידי יצירותיו של דארווין, מכיוון שבתקופתו הם היו באופנה והוא התעניין יותר כאשר החל את לימודיו באוניברסיטה.

עם זאת, כפי שלמד, הוא החל להיות עקביים עם התיאוריה של דארווין, ולכן הוא החל בחקירה משלו.

ובכל זאת, הוא קיבל את התיאוריה של דרווין על הברירה הטבעית והתאים אותה למה שהוא חקר בעצמו. הברירה הטבעית מסבירה כיצד הטבע מעדיף או מעכב - תלוי בתכונות ובתנאים - בהתרבותם של אורגניזמים.

אופרן לקח את התיאוריה של דרווין על הברירה הטבעית כדי להסביר את התפתחותם של שכבות. לטענת הרוסים, השכבות החלו להתרבות ולהתפתח בתהליך של ברירה טבעית.

לאחר מספר שנים של תהליך זה, התרכיזים - אורגניזמים פרימיטיביים - התפתחו ליצירת המין המאכלס את כדור הארץ וזה המוכר עד היום.

תרומות אחרות

הסבר לבעיית הדור הספונטני

התיאוריה של דור ספונטני תוארה באמצעות ניסויים ותצפיות על תהליכים כמו סתירה. לאחר תצפיות על בשר מפורק, היו עדים לזחלים או לתולעים, בהם הוסכם כי החיים נובעים מחומר שאינו חי.

אחד הפרסומים הראשונים שלו היה קשור לבעיית הדור הספונטני, קרוב למועד פרסום יצירתו מוצא החיים.

בפרסום הוא הרהר בדמיון של פרוטופלסמות (חלק מהתא) עם ג'לים קולואידיים, וקבע כי אין הבדל בין חיים ללא חיים, וכי לא ניתן להסביר זאת באמצעות חוקים פיזיקוכימיים.

בנוגע לדור הספונטני, הוא טען כי הצטברות וקרישה הדרגתית של היסודות פחמן ומימן בכדור הארץ היו יכולים להוביל לדור הספונטני של ג'לים קולואידים בעלי תכונות חיות.

אני עובד עם אנזימים

למרות שאופרין היה ידוע בתרומותיו למחקרים ותיאוריות על מקור החיים, הוא גם הקדיש מאמצים משמעותיים לחקר האנזימולוגיה הצמחית והביוכימיה התעשייתית, אותה שיקף בעבודתו שכותרתה "בעיות בביוכימיה אבולוציונית ותעשייתית".

מצד שני, הוא ערך ניסויים לניתוח אנזימים כזרזים ביולוגיים וכיצד הם מסוגלים להאיץ את התהליכים המטבוליים של האורגניזמים החיים הראשונים.

הפניות

1. אלכסנדר אופרין, סידני וו פוקס, (נ '). נלקח מ britannica.com
2. אלכסנדר אופרין, ויקיפדיה באנגלית, (nd). נלקח מתוך wikipedia.org
3. מקור החיים: ציוני דרך המאה העשרים, (2003). לקוח מ- simsoup.info
4. אלכסנדר אופרין (1894-1980), פורטל הפיזיקה של היקום, (nd). נלקח מ- phys Componentesheuniverse.com
5. Oparin, Aleksandr Ivanovich, מילון שלם לביוגרפיה מדעית, (nd). נלקח מ- encyclopedia.com