Origin of Life Questions in Gujarati

(B) પ્રારંભિક ગ્રીક વિચારકોએ 'પેન્સપર્મિયા' (Panspermia) નો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો. આ સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનના એકમો જેને 'બીજાણુ' (spores) કહેવાય છે,તે અવકાશમાંથી પૃથ્વી સહિતના વિવિધ ગ્રહો પર સ્થાનાંતરિત થયા હતા. આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ પૃથ્વી પર થઈ ન હતી,પરંતુ તે બ્રહ્માંડમાં અન્ય કોઈ જગ્યાએથી અહીં લાવવામાં આવી હતી.

(B) આકાશગંગાઓ એ તારાઓ,તારાઓના અવશેષો,આંતરતારાકીય વાયુ,ધૂળ અને શ્યામ દ્રવ્ય (dark matter) ની બનેલી વિશાળ પ્રણાલીઓ છે,જે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે. જીવનની ઉત્પત્તિ અને બ્રહ્માંડના અભ્યાસ મુજબ,આકાશગંગાઓ મુખ્યત્વે વાયુ (મોટે ભાગે હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ) અને ધૂળના વિશાળ વાદળો તેમજ અબજો તારાઓની બનેલી હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચો જવાબ છે.

(D) $Panspermia$ (પેન્સપર્મિયા) નો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવન સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે અવકાશની ધૂળ,ઉલ્કાઓ,લઘુગ્રહો,ધૂમકેતુઓ અથવા ગ્રહો દ્વારા ફેલાયેલું છે.
કેટલાક ખગોળશાસ્ત્રીઓ હજુ પણ આને એક પ્રિય વિચાર માને છે,જે સૂચવે છે કે બીજાણુઓ (Spores) તરીકે ઓળખાતા જીવનના એકમો અવકાશમાંથી પૃથ્વી સહિતના વિવિધ ગ્રહો પર સ્થાનાંતરિત થયા હતા.

(A) સ્ટેનલી મિલરે $1953$ માં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે વાયુઓના મિશ્રણ ધરાવતા બંધ ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કર્યો હતો: મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$,અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$.
તેમણે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઊર્જા પૂરી પાડવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ (ઇલેક્ટ્રોડ્સ) અને વરાળ બનાવવા માટે ઉકળતા પાણીનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
તેમણે વાયુઓને ઠંડુ કરવા અને પરિણામી કાર્બનિક સંયોજનોને એકત્રિત કરવા માટે કન્ડેન્સરનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
મિલરે તેમના પ્રયોગમાં $CO_2$ અથવા $O_2$ નો ઉપયોગ કર્યો ન હતો કારણ કે આદિ વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) માનવામાં આવતું હતું,ઓક્સિડાઇઝિંગ નહીં.

(C) પૃથ્વી પરના જીવનના ઉત્ક્રાંતિના ઇતિહાસ મુજબ,વનસ્પતિઓ જમીન પર વસવાટ કરનાર પ્રથમ સજીવો હતા. પ્રાણીઓ જમીન પર આવે તે પહેલાં,વનસ્પતિઓએ પોતાનું સ્થાન જમાવી લીધું હતું,જેણે પ્રાણીઓના જીવન માટે જરૂરી ખોરાક અને ઓક્સિજનયુક્ત વાતાવરણ પૂરું પાડ્યું હતું. આ પરિવર્તન ઓર્ડોવિશિયન સમયગાળા દરમિયાન થયું હતું,જે ઉભયજીવીઓ કે સરીસૃપોના ઉત્ક્રાંતિ પહેલાંની વાત છે.

(D) લુઈ પાશ્ચરે સફળતાપૂર્વક જીવજનનવાદ (biogenesis) નો સિદ્ધાંત સાબિત કર્યો,જે જણાવે છે કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે.
તેમણે હંસની ડોક જેવા આકારની ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો,જેમાં દર્શાવ્યું હતું કે જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી જીવન ઉદ્ભવતું નથી,જ્યારે હવાના સંપર્કમાં આવતી ફ્લાસ્કમાં નવા સજીવો જોવા મળે છે.
આ પ્રયોગે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને અસરકારક રીતે ખોટો સાબિત કર્યો હતો.

(C) Abiogenesis (અજીવજનન),જેને સ્વયંભૂ સર્જન (spontaneous generation) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક સિદ્ધાંત છે જે સૂચવે છે કે જીવનનો ઉદ્ભવ નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી થયો છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં,સરળ કાર્બનિક અણુઓ જટિલ બંધારણોમાં એકત્રિત થઈ શકે છે જે સ્વયં-પ્રતિકૃતિ (self-replication) કરવામાં સક્ષમ હોય છે,જે અંતે પ્રથમ જીવંત કોષો તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,સાચી વ્યાખ્યા નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી જીવનનો ઉદ્ભવ છે.

(C) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત,જેને ઓપેરિન-હલ્ડેન સિદ્ધાંત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ હતી. એલેક્ઝાન્ડર ઓપેરિન અને જે.બી.એસ. હલ્ડેને સ્વતંત્ર રીતે પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ અગાઉથી અસ્તિત્વમાં રહેલા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,વગેરે) માંથી આવી શકે છે અને જીવનના નિર્માણ પહેલા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ થઈ હતી. તેથી,સાચો જવાબ ઓપેરિન છે.

(D) ઓપેરિન અને હેલ્ડને જીવનની ઉત્પત્તિ માટે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત પ્રસ્તાવિત કર્યો હતો.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિ થઈ હતી.
તેથી,$A$ એ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ સૂચવે છે અને $B$ એ ઓપેરિન અને હેલ્ડન સૂચવે છે.

(B) ઓપેરિન-હલ્ડેન સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિની પ્રક્રિયા આદિ વાતાવરણમાં સરળ અકાર્બનિક અણુઓના નિર્માણથી શરૂ થઈ હતી.
આ અકાર્બનિક અણુઓ પ્રતિક્રિયા કરીને સરળ કાર્બનિક સંયોજનો (જેમ કે એમિનો એસિડ અને શર્કરા) બનાવે છે.
આ મોનોમર્સનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બને છે,જે એકત્રિત થઈને કલિલ રચનાઓ બનાવે છે જેને કોએઝર્વેટ્સ અથવા માઈક્રોસ્ફિયર્સ (કલિલ સમૂહ) કહેવાય છે.
આ સમૂહો અંતે આદિ સ્વ-પ્રતિકૃતિ ધરાવતી રચનાઓમાં વિકસિત થયા જેને પૂર્વ-કોષ અથવા ઇઓબાયોન્ટ્સ કહેવામાં આવે છે.
અંતે,આ રચનાઓ પ્રથમ સાચા જીવંત કોષોમાં વિકસિત થયા.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: અકાર્બનિક પદાર્થો $\rightarrow$ કાર્બનિક પદાર્થો $\rightarrow$ કલિલ સમૂહ $\rightarrow$ પૂર્વ-કોષ $\rightarrow$ કોષ.

(B) ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના અને વર્તમાન જૈવિક સર્વસંમતિ મુજબ,પૃથ્વી પરના પ્રથમ સજીવો અજારક રસાયણ-પરપોષી (Chemoheterotrophs) હતા.
આ સજીવો આદિ મહાસાગરના 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ'માં હાજર કાર્બનિક અણુઓનું ભક્ષણ કરીને ઉર્જા મેળવતા હતા,કારણ કે તે સમયે તેમની પાસે પ્રકાશસંશ્લેષણ કે રસાયણસંશ્લેષણ માટેની જટિલ પ્રણાલીઓનો અભાવ હતો.

(C) ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના મુજબ,પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડક્શન કરતા પ્રકારનું (reducing atmosphere) હતું. તેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ જેવા વાયુઓ હતા,પરંતુ તેમાં મુક્ત આણ્વીય ઓક્સિજન $(O_2)$ નો અભાવ હતો. ઓક્સિજનનું નિર્માણ પાછળથી સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા થયું હતું.

(B) ઓપેરિન-હૉલ્ડન ઉત્કલ્પના અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વી પરના પ્રથમ સજીવો સરળ,અજારક અને વિષમપોષી હતા. આ સજીવો આદિ મહાસાગરના 'પ્રિમોર્ડિયલ સૂપ' (આદિ સૂપ) માં હાજર કાર્બનિક અણુઓનું શોષણ કરીને ઉર્જા મેળવતા હતા. તેઓ ઉર્જા અને કાર્બન માટે બાહ્ય કાર્બનિક સ્ત્રોતો પર આધારિત હોવાથી,તેમને કેમોહિટરોટ્રોફ્સ (રસાયણ વિષમપોષી) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. કાર્બનિક અણુઓનો જથ્થો ઘટ્યા પછી ઘણા સમય બાદ સ્વયંપોષી સજીવોનો વિકાસ થયો હતો.

(B) ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા થઈ હતી.
$1$. આદિ વાતાવરણમાં પાણી,એમોનિયા અને મિથેન જેવા સરળ અકાર્બનિક અણુઓ હાજર હતા.
$2$. આ અણુઓ પ્રક્રિયા કરીને એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવે છે.
$3$. આ સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા જટિલ મહાઅણુઓ બને છે.
$4$. તેથી,સાચો ક્રમ છે: એમોનિયા $\rightarrow$ એમિનો એસિડ $\rightarrow$ પ્રોટીન $\rightarrow$ ન્યુક્લિક એસિડ.

(B) ઓપેરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પના મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) પ્રકારનું હતું.
તેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા વાયુઓ હાજર હતા.
મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ આદિ વાતાવરણમાં ગેરહાજર હતો કારણ કે તે અત્યંત સક્રિય હતો અને અન્ય તત્વો સાથે જોડાઈને ઓક્સાઈડ બનાવી લેતો હતો.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) વિકલ્પ $D$ માં વર્ણવેલ પ્રયોગ $Francesco$ $Redi$ અને ત્યારબાદ $Louis$ $Pasteur$ ના કાર્ય પર આધારિત છે.
સીલબંધ પાત્રમાં માંસના સૂપ અથવા માંસને ઉકાળવાથી,ગરમી અગાઉથી હાજર રહેલા કોઈપણ સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે અને સીલ નવા સજીવોને પ્રવેશતા અટકાવે છે.
સીલબંધ અને ઉકાળેલા પાત્રમાં કોઈ જીવન દેખાયું ન હોવાથી,તે 'સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ' (Abiogenesis) ના સિદ્ધાંત વિરુદ્ધ મજબૂત પુરાવા પૂરા પાડે છે,જે દાવો કરતું હતું કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે.

(D) રાસાયણિક ઉદવિકાસની કલ્પના,જેને ઘણીવાર $Oparin-Haldane$ ઉત્કલ્પના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવન નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વીના આદિ વાતાવરણમાં,જે રિડક્શન પ્રકારનું હતું,સરળ અકાર્બનિક અણુઓ જોડાઈને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવ્યા હતા.
આ પ્રક્રિયાઓ ચોક્કસ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં વીજળી,જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ વિકિરણો જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતો દ્વારા સંચાલિત હતી.
તેથી,મુખ્ય વિચાર એ છે કે યોગ્ય પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં રસાયણોના જોડાણ દ્વારા જીવનની ઉત્પત્તિ શક્ય છે.

(A) પ્રોટોબાયોન્ટ્સ,જેમ કે કોએ સર્વેન્ટ્સ અને માઇક્રોસ્ફિયર્સ,પ્રથમ જીવંત કોષોના પુરોગામી માનવામાં આવે છે. તેમના લક્ષણોમાં નીચે મુજબનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. તેઓ પટલ જેવી સીમા દ્વારા તેમની આસપાસના વાતાવરણથી આંશિક રીતે અલગ પડેલા હોય છે.
$2$. તેઓ તેમની આસપાસના વાતાવરણથી અલગ આંતરિક વાતાવરણ જાળવી શકે છે.
$3$. તેઓ ચયાપચયનું સરળ સ્વરૂપ દર્શાવી શકે છે.
જોકે,તેમની પાસે સ્વતંત્ર રીતે પ્રજનન કરવાની અથવા તેમના આનુવંશિક દ્રવ્યની નકલ કરવાની ક્ષમતાનો અભાવ હોય છે,જે સાચા જીવંત સજીવોનું મૂળભૂત લક્ષણ છે. તેથી,તેઓ પ્રજનન કરવામાં સક્ષમ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(C) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત (ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના) મુજબ,જીવની ઉત્પત્તિનો સાચો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. કાર્બનિક મોનોમર્સનું સંશ્લેષણ $(II)$: અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી એમિનો એસિડ અને ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ જેવા સરળ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા.
$2$. કાર્બનિક પોલિમર્સનું સંશ્લેષણ $(III)$: આ મોનોમર્સ જોડાઈને પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા જટિલ અણુઓ બનાવ્યા.
$3$. પ્રોટોબાયોન્ટ્સનું નિર્માણ $(I)$: આ પોલિમર્સ એકત્રિત થઈને પટલમય રચનાઓ બનાવી જેને પ્રોટોબાયોન્ટ્સ કહેવાય છે.
$4$. $DNA$ આધારિત જનીનિક પદ્ધતિઓનો વિકાસ $(IV)$: અંતે,આ પ્રોટોબાયોન્ટ્સમાં સ્વયં-પ્રતિકૃતિ ધરાવતું જનીનિક દ્રવ્ય ($DNA$ અથવા $RNA$) વિકસ્યું અને તે પ્રથમ જીવંત કોષો બન્યા.
તેથી,સાચો ક્રમ $II, III, I, IV$ છે.

(B) વિધાન $(a)$ સાચું છે: પૃથ્વી પરના સૌથી પ્રથમ સજીવો અજારક પરપોષી હતા જેઓ હરિતદ્રવ્ય ધરાવતા ન હતા અને મુક્ત ઑક્સિજન વગરના વાતાવરણમાં જીવતા હતા.
વિધાન $(b)$ સાચું છે: પ્રથમ સ્વયંપોષી સજીવો રસાયણસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા હતા જેઓ ખોરાક બનાવવા માટે અકાર્બનિક રાસાયણિક ઉર્જાનો ઉપયોગ કરતા હતા અને તેઓ ઑક્સિજન મુક્ત કરતા ન હતા.
તેથી,વિધાન $(a)$ અને $(b)$ બંને સાચા છે.

(A) મિલરના પ્રયોગમાં,ઘટકો નીચે મુજબ લેબલ થયેલ છે:
$A$ એ વીજળીના ચમકારાનું અનુકરણ કરવા માટે વપરાતા ઇલેક્ટ્રોડ્સ દર્શાવે છે.
$B$ એ વપરાયેલ વાયુઓનું મિશ્રણ દર્શાવે છે,જે $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ હતા.
$C$ એ કન્ડેન્સર દર્શાવે છે,જે વાયુઓને ઠંડુ કરવા માટે ઠંડા પાણીનો ઉપયોગ કરે છે.
$D$ એ વેક્યૂમ પંપનું જોડાણ દર્શાવે છે.
$E$ એ $U$-ટ્રેપ દર્શાવે છે,જ્યાં કન્ડેન્સ્ડ પ્રવાહી એકત્રિત થાય છે.
તેથી,સાચું સંયોજન $A-$ ઇલેક્ટ્રોડ્સ,$B-NH_3 + H_2 + H_2O + CH_4$,$C-$ ઠંડુ પાણી,$D-$ વેક્યૂમ,$E-U$ ટ્રેપ છે.

(C) વિધાન સાચું છે કારણ કે જીવનની ઉત્પત્તિ અબજો વર્ષો પહેલા થઈ હતી,અને પ્લેટ ટેક્ટોનિક્સ,ધોવાણ અને આબોહવા પરિવર્તન જેવી ભૌગોલિક પ્રક્રિયાઓએ તે સમયના મોટાભાગના પ્રત્યક્ષ પુરાવાઓ (અશ્મિઓ અથવા સંક્રાંતિક સ્વરૂપો) નાશ કરી દીધા છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે પુરાવાઓનું નુકસાન એ એક કુદરતી ભૌગોલિક અને પર્યાવરણીય ઘટના છે,તે માનવીય બેદરકારી અથવા સંરક્ષણમાં કૌશલ્યના અભાવનું પરિણામ નથી.

(C) કોએસરવેટ્સ એ આદિ પૃથ્વી પર અજૈવિક રીતે સંશ્લેષિત થયેલા મોટા કાર્બનિક અણુઓ વચ્ચેના આંતરઆણ્વિય આકર્ષણને કારણે બનેલા મોટા કોલોઇડલ સમૂહો છે.
તે મુખ્યત્વે પ્રોટીન,પોલીસેકરાઇડ્સ અને પાણીના બનેલા હોય છે.
જોકે એક સમયે તેમને જીવનના સંભવિત પુરોગામી તરીકે સૂચવવામાં આવ્યા હતા,પરંતુ તેમની પાસે સ્વયં-પ્રતિકૃતિ બનાવવાની ક્ષમતા નથી.
કોએસરવેટ્સમાં લિપિડનું બાહ્ય આવરણ અને આનુવંશિક દ્રવ્યનો અભાવ હોય છે,જે પ્રજનન અને સ્વયં-પ્રતિકૃતિ માટે આવશ્યક છે.
તેથી,ઐતિહાસિક વૈજ્ઞાનિક પૂર્વધારણાઓના સંદર્ભમાં વિધાન સાચું ગણાય છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે કારણ કે કોએસરવેટ્સ સ્વયં-પ્રતિકૃતિ બનાવી શકતા નથી.

(A) પૃથ્વી પર દેખાયેલા સૌથી પહેલા સજીવો વિષમપોષી હતા કારણ કે તે સમયે વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું,અને પ્રથમ સ્વયંપોષી સજીવો રસાયણ-સ્વયંપોષી હતા.
અજારક સજીવને વૃદ્ધિ માટે ઓક્સિજનની જરૂર હોતી નથી અને તેની હાજરીમાં તે મૃત્યુ પણ પામી શકે છે. રસાયણ-સ્વયંપોષી સજીવો પૃથ્વી પર દેખાયેલા પ્રથમ સ્વયંપોષી સજીવો હતા,જેઓ તેમના પર્યાવરણમાં રહેલા અકાર્બનિક અણુઓના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉર્જા મેળવતા હતા. આ સજીવો તેમની ચયાપચયની પ્રક્રિયા દરમિયાન આડપેદાશ તરીકે ઓક્સિજન મુક્ત કરતા ન હતા. તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ સૌથી પહેલા સજીવોના સ્વભાવ માટે યોગ્ય સમજૂતી આપે છે.

(C) આદિ વાતાવરણ હાઇડ્રોજન જેવા હલકા પરમાણુઓનું બનેલું હતું,જે અત્યંત સક્રિય હતા. આ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ઉપલબ્ધ તમામ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાઈને પાણી $(H_2O)$ બનાવતા હતા,જેના કારણે વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન રહેતો ન હતો. તેથી,આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા સ્વભાવનું હતું.
ઓઝોન સ્તર $(O_3)$ નું નિર્માણ આધુનિક ઓક્સિડેશનકર્તા વાતાવરણનું પરિણામ છે,જેમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતા સજીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ પુષ્કળ મુક્ત ઓક્સિજન હોય છે. આદિ વાતાવરણમાં ઓઝોન બનાવવા માટે કોઈ મુક્ત ઓક્સિજન ઉપલબ્ધ ન હતો. તેથી,કારણ ખોટું છે.

(B) વિધાન સાચું છે કારણ કે,ઓપેરિન-હૉલ્ડન પરિકલ્પના મુજબ,આદિ વાતાવરણ અને મહાસાગરોમાં સંશ્લેષિત થયેલા પ્રથમ કાર્બનિક અણુઓ એમિનો એસિડ અને ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ જેવા સરળ મોનોમર્સ હતા,જેનું પોલિમરાઇઝેશન થઈને પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ બન્યા હતા.
કારણ પણ સાચું છે કારણ કે પ્રારંભિક જીવન સ્વરૂપો (પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) આદિ જલીય પર્યાવરણ ('પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ') માં ઉદ્ભવ્યા અને વિકસ્યા હતા.
જો કે,જીવન પાણીમાં ઉદ્ભવ્યું તે હકીકત એ વૈજ્ઞાનિક સમજૂતી નથી કે શા માટે પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ જીવનની ઉત્પત્તિ માટે જરૂરી ચોક્કસ કાર્બનિક સંયોજનો હતા. તેથી,કારણ એ વિધાનની સમજૂતી આપતું નથી.

(A) ઉદવિકાસ એ સરળ જીવન સ્વરૂપોમાંથી જટિલ જીવન સ્વરૂપોમાં થતા ક્રમિક ફેરફારોનો ક્રમ છે,એટલે કે લાખો વર્ષો પહેલા જીવતા આદિમ સજીવોથી લઈને આજે અસ્તિત્વ ધરાવતા નવા સજીવો સુધીનો વિકાસ.
આ સજીવોમાં મનુષ્યો સૌથી તાજેતરના અને સૌથી વધુ વિકસિત છે. આ ફેરફારોને સમજવા માટે,આપણે જાણવું જોઈએ કે જીવનની ઉત્પત્તિ,એટલે કે પૃથ્વી,તારાઓ અને વાસ્તવમાં સમગ્ર બ્રહ્માંડનો ઉદવિકાસ કેવી રીતે થયો.
આ પ્રક્રિયાઓ અને પૃથ્વી પરના જીવન સ્વરૂપોના ઇતિહાસના અભ્યાસને ઉદવિકાસીય જીવવિજ્ઞાન કહેવામાં આવે છે.

(N/A) બ્રહ્માંડ આશરે $20$ બિલિયન વર્ષ જૂનું છે. તેમાં આકાશગંગાઓના વિશાળ સમૂહો આવેલા છે. આકાશગંગાઓ તારાઓ,વાયુઓ અને ધૂળના વાદળો ધરાવે છે. બ્રહ્માંડના કદને ધ્યાનમાં લેતા,પૃથ્વી ખરેખર એક રજકણ સમાન છે.
'બીગબેંગ' વાદ આપણને બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ સમજાવવાનો પ્રયત્ન કરે છે. તે સૂચવે છે કે એક વિશાળ અકલ્પનીય ભૌતિક વિસ્ફોટ થયો હતો.
બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થયું અને પરિણામે તાપમાનમાં ઘટાડો થયો. હાઈડ્રોજન અને હિલિયમ થોડા સમય બાદ સર્જાયા. આ વાયુઓ ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે સંઘનિત થયા અને વર્તમાન બ્રહ્માંડની આકાશગંગાઓનું નિર્માણ થયું. મિલ્કી વે (Milky Way) આકાશગંગાના સૌરમંડળમાં પૃથ્વીની રચના આશરે $4.5$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં થઈ હોવાનું માનવામાં આવે છે.

(N/A) શરૂઆતમાં પૃથ્વી પર વાતાવરણ નહોતું. પિગળેલા દ્રવ્યોમાંથી પાણીની બાષ્પ,મિથેન,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને એમોનિયા મુક્ત થયા અને પૃથ્વીની સપાટીને ઢાંકી દીધી. સૂર્યમાંથી આવતા $UV$ કિરણોએ પાણીનું વિઘટન કરીને હાઈડ્રોજન અને ઑક્સિજન છૂટા પાડ્યા,જેમાં હલકો $H_2$ વાયુ મુક્ત થઈ ગયો. ઑક્સિજન એમોનિયા અને મિથેન સાથે જોડાઈને પાણી,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને અન્ય સંયોજનો બનાવ્યા. ત્યારબાદ ઓઝોન સ્તરનું નિર્માણ થયું. જેમ જેમ પૃથ્વી ઠંડી થઈ,તેમ પાણીની બાષ્પ વરસાદ સ્વરૂપે પડી,જેનાથી પૃથ્વી પરના ખાડાઓમાં પાણી ભરાઈને મહાસાગરો બન્યા. પૃથ્વીની ઉત્પત્તિના લગભગ $500$ મિલિયન વર્ષ બાદ,એટલે કે આશરે $4$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં પૃથ્વી પર જીવનની શરૂઆત થઈ.

(D) પ્રારંભિક ગ્રીક વિચારકો માનતા હતા કે જીવનના એકમો જેને $spores$ (બીજાણુઓ) કહેવાય છે,તે પૃથ્વી સહિતના વિવિધ ગ્રહોમાં સ્થળાંતરિત થયા હતા.
'પેનસ્પર્મિયા' હજુ પણ કેટલાક ખગોળશાસ્ત્રીઓ માટે પ્રિય વિચાર છે.
લાંબા સમય સુધી એવું પણ માનવામાં આવતું હતું કે જીવન સડતી અને કોહવાતી વસ્તુઓ જેવી કે ઘાસ અને કાદવમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. આને 'સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદ' કહેવામાં આવતો હતો.
લૂઈ પાશ્ચરે સાવચેતીપૂર્વક પ્રયોગો કર્યા અને સાબિત કર્યું કે જીવન માત્ર પૂર્વ-અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે. તેમણે દર્શાવ્યું કે જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી નવું જીવન ઉત્પન્ન થતું નથી,જ્યારે હવાના સંપર્કમાં રહેલા બીજા ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી નવા સજીવો ઉદ્ભવે છે. આમ,સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદને કાયમી ધોરણે નકારી કાઢવામાં આવ્યો હતો.

(N/A) ઓપેરિન-હાલ્ડેનનો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવન અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા અજૈવિક કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન વગેરે) માંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
જીવનનું નિર્માણ રાસાયણિક ઉદ્વિકાસ પછી થયું હતું,જેનો અર્થ છે કે અકાર્બનિક અણુઓના એકત્રીકરણથી કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થયું હતું.
તે સમયે પૃથ્વી પરની પરિસ્થિતિ ખૂબ ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ તથા પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ધરાવતું રિડ્યુસિંગ (અવનત) વાતાવરણ હતું.

(N/A) ઈ. સ. $1953$ માં એસ. એલ. મિલર ($S$. $L$. Miller) નામના અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકે પૃથ્વીના આદિ વાતાવરણ જેવી જ સ્થિતિ પ્રયોગશાળામાં નિર્માણ કરી. તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4, H_2, NH_3$ અને પાણીની વરાળને $800\,^oC$ તાપમાને મિશ્ર કરી ઇલેક્ટ્રોડ દ્વારા વિદ્યુતઊર્જા (તણખા) મુક્ત કરાવી.
તેમણે જોયું કે તેમાં એમિનોએસિડનું નિર્માણ થયું હતું. અન્ય વૈજ્ઞાનિકોના આવા જ પ્રકારના પ્રયોગોમાં પણ શર્કરા,નાઈટ્રોજન બેઈઝ,રંજકદ્રવ્ય અને ચરબીનું નિર્માણ જોવા મળ્યું હતું.
પૃથ્વી પર પડેલી ઉલ્કાઓનું પૃથક્કરણ કરતાં આવાં દ્રવ્યો તેમાં પણ મળી આવે છે,જે દર્શાવે છે કે કદાચ અવકાશમાં પણ આવી જ ક્રિયા થતી હોવી જોઈએ. આવા મર્યાદિત પુરાવા સાથે રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસની વાતને પ્રથમ સંકલ્પના તરીકે સ્વીકારવામાં આવી છે.

(N/A) ઈ. સ. $1953$ માં એસ. એલ. મિલર ($S$. $L$. Miller) નામના અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકે પૃથ્વીનાં આદિ વાતાવરણ જેવી જ સ્થિતિ પ્રયોગશાળામાં નિર્માણ કરી (આકૃતિ).
તેમણે બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4, H_2, NH_3$ અને પાણીની વરાળને $800\,^oC$ તાપમાને મિશ્ર કરી ઇલેક્ટ્રોડ ગોઠવી વિદ્યુતઊર્જા મુક્ત કરાવી.
તેમણે જોયું કે તેમાં એમિનોએસિડનું નિર્માણ થયું હતું.
આવું જ બીજા વૈજ્ઞાનિકોના આ પ્રકારના પ્રયોગોમાં જોવા મળ્યું. તેમાં શર્કરા,નાઈટ્રોજન બેઈઝ,રંજકદ્રવ્ય અને ચરબીનું નિર્માણ થયું.
પૃથ્વી પર પડેલ ઉલ્કાઓનું પૃથક્કરણ કરતાં આવાં દ્રવ્યો તેમાં પણ મળી આવે છે જે દર્શાવે છે કે કદાચ અવકાશમાં પણ આવી જ ક્રિયા થતી હોવી જોઈએ.
આવા મર્યાદિત પુરાવા સાથે રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસની વાતને વધતા કે ઓછા પ્રમાણમાં પ્રથમ સંકલ્પના તરીકે સ્વીકારેલ છે.

(C) આપણને ખ્યાલ નથી કે સૌપ્રથમ સ્વયં-પ્રજનન કરી શકે તેવા જીવનના ચયાપચયિક બીજકોષો (metabolic capsules) કઈ રીતે ઉદ્ભવ્યા હશે. એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રથમ અકોષીય (non-cellular) જીવ $3$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં ઉત્પન્ન થયો હશે.
તેઓ કદાચ મોટા અણુઓ ($RNA$,પ્રોટીન,પોલીસેકેરાઈડ વગેરે) હોવા જોઈએ. તેઓ કદાચ બીજકોષ (capsules) સ્વરૂપમાં પોતાની રીતે પ્રજનન કરતા હોવા જોઈએ. $2000$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં સુધી પ્રથમ કોષીય જીવની ઉત્પત્તિ થયેલ ન હતી. મોટે ભાગે તેઓ એકકોષીય હતા.
બધા જ જીવંત સ્વરૂપો પાણીના વાતાવરણમાં જ હતા. આમ,જૈવજનન (biogenesis) પ્રમાણે અજૈવિક અણુઓમાં ધીમે-ધીમે ઉદ્વિકાસની પ્રક્રિયા થઈ,પ્રથમ જીવંત કોષ અસ્તિત્વમાં આવ્યો હશે તેવું મોટે ભાગે બધા જ સ્વીકારે છે.

(N/A) રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસનો વાદ,જેને ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૌથી વધુ સ્વીકૃત છે કારણ કે તે નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી સજીવોના ઉદ્દભવ માટે એક તાર્કિક અને ક્રમબદ્ધ વૈજ્ઞાનિક માળખું પૂરું પાડે છે.
$1$. આ વાદ સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,એમિનો એસિડ) માંથી થઈ છે.
$2$. આ સિદ્ધાંતને મિલર-યુરેના પ્રયોગ દ્વારા સમર્થન મળે છે,જેણે દર્શાવ્યું હતું કે પૃથ્વીના પ્રારંભિક વાતાવરણ (ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખી પ્રવૃત્તિ અને રિડ્યુસિંગ વાતાવરણ) જેવી પરિસ્થિતિઓમાં અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે.
$3$. અન્ય વાદો (જેમ કે પેન્સપર્મિયા અથવા વિશેષ સર્જન) ની તુલનામાં,આ વાદ અલૌકિક અથવા સાબિત ન થયેલી પદ્ધતિઓને બદલે ચકાસી શકાય તેવા ભૌતિક અને રાસાયણિક નિયમો પર આધારિત છે.

(A) લુઈ પાશ્ચરે $(1860)$ સ્વયંજનનવાદ (અજીવજનન) ના સિદ્ધાંતને નકારવા માટે સ્વાન-નેક્ડ ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગો કર્યા હતા. તેમણે સાબિત કર્યું કે જીવન ફક્ત અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે.
ઓપેરિન અને હેલ્ડને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત આપ્યો હતો. તેમના મતે,જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ આદિમ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,વગેરે) માંથી ઉદ્ભવ્યું હતું.

(B) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની રાસાયણિક ઉત્પત્તિ દર્શાવવા માટે એક સીમાચિહ્નરૂપ પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું.
તેમણે બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_{4}$,$NH_{3}$,$H_{2}$ અને પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
તેમણે $80^{\circ}C$ તાપમાને વિદ્યુત વિસર્જન (વીજળીનું અનુકરણ) દ્વારા પ્રતિક્રિયા માટે ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
આ પ્રયોગે સફળતાપૂર્વક એમિનો એસિડ જેવા જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન કર્યા,જેણે ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણા માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા.

(N/A) લુઈ પાશ્ચરના પ્રયોગોએ સ્વયંભૂ સર્જનના સિદ્ધાંતને સફળતાપૂર્વક ખોટો સાબિત કર્યો,જે દર્શાવે છે કે જીવન ફક્ત પૂર્વ-અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (બાયોજેનેસિસ).
જો કે,આ વિધાન આધુનિક જૈવિક જીવનને લાગુ પડે છે. જીવનના પ્રથમ સ્વરૂપોની ઉત્પત્તિ સમજાવવા માટે,આપણે ઓપેરિન અને હેલ્ડન દ્વારા પ્રસ્તાવિત રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ.
તેમણે સૂચવ્યું હતું કે જીવનના પ્રથમ સ્વરૂપો રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા પૂર્વ-અસ્તિત્વ ધરાવતા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (દા.ત.,$RNA$,$proteins$,વગેરે) માંથી ઉદ્ભવી શક્યા હોત.
તેથી,જીવનની ઉત્પત્તિ પહેલાં આદિમ વાતાવરણમાં અકાર્બનિક ઘટકોમાંથી વિવિધ કાર્બનિક અણુઓનું નિર્માણ થયું હતું.

(B) નવજાત (nascent) ઓક્સિજન અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે.
તે જારક સજીવોના કોષોમાં હાજર $DNA$ અને પ્રોટીન સહિતના વિવિધ પ્રકારના અણુઓ સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે.
આ પ્રતિક્રિયાને કારણે વિકૃતિઓ (mutations),કોષીય બંધારણને નુકસાન અને અનિચ્છનીય ચયાપચયના ફેરફારો થઈ શકે છે.
તેથી,ઉત્ક્રાંતિના ક્રમમાં,ઓક્સિજનને પ્રારંભિક સજીવો માટે પ્રથમ મુખ્ય ઝેરી પ્રદૂષક માનવામાં આવે છે.

(N/A) ઉદવિકાસીય જીવવિજ્ઞાન એ પૃથ્વી પરના જીવન સ્વરૂપોના ઇતિહાસનો અભ્યાસ છે.
પૃથ્વી પર લાખો વર્ષો દરમિયાન વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિમાં આવેલા ફેરફારોને સમજવા માટે,આપણે જીવનની ઉત્પત્તિના સંદર્ભને સમજવો જરૂરી છે,એટલે કે પૃથ્વી,તારાઓ અને સમગ્ર બ્રહ્માંડનો ઉદવિકાસ.
તેમાં પૃથ્વીના ઉદવિકાસ અને બ્રહ્માંડના ઉદવિકાસની પૃષ્ઠભૂમિમાં જીવનની ઉત્પત્તિ અને જીવન સ્વરૂપો અથવા જૈવવિવિધતાના ઉદવિકાસનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

(N/A) પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ લાખો વર્ષો પહેલા થઈ હતી અને પૃથ્વી પરના જીવન સ્વરૂપોના ઇતિહાસના અભ્યાસને ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાન કહેવામાં આવે છે.
જીવનનો ઇતિહાસ બે ઘટનાઓનો બનેલો છે: પ્રથમ,જીવનની ઉત્પત્તિ અને બીજું,સમય જતાં સજીવોમાં થતા ફેરફારોની પ્રક્રિયા અથવા જીવનની ઉત્ક્રાંતિ.
જીવનની ઉત્પત્તિને બ્રહ્માંડના ઇતિહાસમાં એક અનોખી ઘટના માનવામાં આવે છે.
બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ: બ્રહ્માંડ લગભગ $15-20$ અબજ વર્ષ જૂનું છે.
તે ગેલેક્સીઓના વિશાળ સમૂહોનું બનેલું છે,જેમાં તારાઓ અને ગેસ તથા ધૂળના વાદળો હોય છે.
એબે લેમેત્રે $(1931)$ દ્વારા આપવામાં આવેલા બિગ બેંગ સિદ્ધાંત મુજબ,આપણું બ્રહ્માંડ એક પ્રચંડ વિસ્ફોટ તરીકે ઉદભવ્યું હતું.
તાપમાન ઘટ્યું અને હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ જેવા વાયુઓ થોડા સમય પછી બન્યા.
ગુરુત્વાકર્ષણના બળ દ્વારા,ગેસ ઘટ્ટ થયો અને ગેલેક્સીઓ બની.
પૃથ્વીની ઉત્પત્તિ: પૃથ્વી લગભગ $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં આપણી આકાશગંગા (Milky Way) ની સૌર પ્રણાલીમાં બની હોવાનું માનવામાં આવે છે.
તેની સપાટી શરૂઆતમાં પીગળેલા દ્રવ્યમાંથી મુક્ત થયેલી પાણીની વરાળ,મિથેન,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને એમોનિયાથી ઢંકાયેલી હતી.
ત્યારબાદ,સૂર્યના $UV$ કિરણો દ્વારા પાણીના અણુઓ હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજનમાં વિભાજિત થયા.
હલકો હાઇડ્રોજન ગેસ સપાટી પરથી દૂર થઈ ગયો,જ્યારે ઓક્સિજન અન્ય સંયોજનો સાથે જોડાઈ ગયો.
ત્યારબાદ,ઓઝોન સ્તરની રચના થઈ.
જેમ જેમ પૃથ્વી ઠંડી પડી,તેમ પાણીની વરાળ વરસાદ સ્વરૂપે પડી અને તમામ ખાડાઓને ભરીને મહાસાગરો અને અન્ય જળાશયો બનાવ્યા.

(N/A) પૃથ્વી પર જીવન તેની રચનાના $500$ મિલિયન વર્ષ પછી,લગભગ $4$ અબજ વર્ષ પહેલાં દેખાયું હતું.
પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ સમજાવવા માટે વિવિધ વિચારકો અને વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા અલગ-અલગ સિદ્ધાંતો આપવામાં આવ્યા હતા:
$(i)$ વિશેષ સર્જનનો સિદ્ધાંત (Theory of Special Creation): તે જણાવે છે કે ભગવાને દૈવી કૃત્ય દ્વારા જીવનનું સર્જન કર્યું છે; એટલે કે પૃથ્વી,પ્રકાશ,વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓનું સર્જન અલૌકિક શક્તિ દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે.
આ સિદ્ધાંતના ત્રણ પાસાં છે: $(a)$ આજે આપણે જે સજીવો કે જાતિઓ જોઈએ છીએ તે તેવી જ રીતે બનાવવામાં આવી હતી. $(b)$ સર્જન સમયથી વિવિધતા સમાન રહી છે અને ભવિષ્યમાં પણ સમાન રહેશે. $(c)$ પૃથ્વી લગભગ $4000$ વર્ષ જૂની છે.
$(ii)$ પેન્સપર્મિયાનો સિદ્ધાંત (Theory of Panspermia): આ સિદ્ધાંત પ્રારંભિક ગ્રીક વિચારકો દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો,જે જણાવે છે કે પૃથ્વી પરનું જીવન બીજા ગ્રહો પરથી આવેલા બીજાણુઓ (spores) અથવા પેન્સપર્મિયામાંથી ઉદ્ભવ્યું છે,જે અવકાશમાંથી આવ્યા હતા અને સજીવ સ્વરૂપોમાં વિકસ્યા હતા.
$(iii)$ સ્વયંસ્ફુરિત સર્જનનો સિદ્ધાંત (Theory of Spontaneous Generation): તે જણાવે છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉદ્ભવ્યું છે. આ સિદ્ધાંતને 'એબાયોજેનેસિસ' (abiogenesis) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. લાંબા સમય સુધી એવું માનવામાં આવતું હતું કે જીવન સડતા પદાર્થો જેવા કે ઘાસ,કાદવ વગેરેમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. લુઈ પાશ્ચરે ($1860$ માં) આ સિદ્ધાંતને નકારી કાઢ્યો અને સાબિત કર્યું કે જીવન અગાઉના અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ આવે છે. તેમના પ્રયોગમાં,તેમણે મૃત યીસ્ટના કોષોને જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં અને બીજા ફ્લાસ્કને ખુલ્લી હવામાં રાખ્યા હતા. પ્રથમ ફ્લાસ્કમાં જીવન વિકસ્યું ન હતું,પરંતુ બીજા ફ્લાસ્કમાં નવા સજીવો વિકસ્યા હતા.
$(iv)$ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત (Theory of Chemical Evolution): આ સિદ્ધાંત ઓપેરિન અને હેલ્ડેન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. તેમના મતે,જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ અગાઉના અસ્તિત્વ ધરાવતા,નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન વગેરે) માંથી આવ્યું હતું અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ પછી જીવનનું નિર્માણ થયું હતું,એટલે કે અકાર્બનિક ઘટકોમાંથી વિવિધ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા હતા. પૃથ્વી પર રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4$,$NH_3$ વગેરે ધરાવતું રિડ્યુસિંગ વાતાવરણ હતું.

(N/A) એબાયોજેનેસિસનો સિદ્ધાંત,જેને સ્વયંજનન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી થઈ છે.
$1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ એક પ્રયોગ કર્યો હતો જે દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ અથવા વિદ્યુત વિસર્જન,અથવા આ બંનેના સંયોજનથી $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણમાંથી $800^{\circ}C$ તાપમાને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
એક બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4$,$NH_3$ અને $H_2$ ને $2:1:2$ ના ગુણોત્તરમાં લઈને તેમાં વિદ્યુત વિસર્જન કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગશાળામાં આદિ વાતાવરણ જેવી પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું હતું.
મિલરે એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું હતું. અન્ય વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા કરવામાં આવેલા સમાન પ્રયોગોમાં ફ્લાસ્કમાં શર્કરા,રંજકદ્રવ્યો,નાઇટ્રોજન બેઝ અને ચરબી જેવા જટિલ અણુઓની હાજરી પણ જોવા મળી હતી.
આમ,મિલર-યુરે પ્રયોગે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને પ્રાયોગિક સમર્થન પૂરું પાડ્યું,જે એબાયોજેનેસિસનું આધુનિક અર્થઘટન છે. ઉલ્કાઓના પદાર્થોના વિશ્લેષણથી પણ સમાન સંયોજનો મળી આવ્યા છે,જે સૂચવે છે કે અવકાશમાં અન્યત્ર પણ સમાન પ્રક્રિયાઓ થઈ રહી હોઈ શકે છે. આ પુરાવાઓ સાથે,રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો ખ્યાલ વ્યાપકપણે સ્વીકારવામાં આવ્યો.

(N/A) પ્રથમ અકોષીય જીવન સ્વરૂપો આશરે $3$ અબજ વર્ષો પહેલા $RNA$,પ્રોટીન અને પોલીસેકેરાઈડ્સ જેવા વિશાળ અણુઓના સ્વરૂપમાં સ્વયં-પ્રતિકૃતિ ધરાવતા ચયાપચયના કેપ્સ્યુલની અંદર ઉદ્ભવ્યા હશે.
આ કેપ્સ્યુલ્સે પાછળથી તેમના અણુઓનું પ્રજનન કર્યું હશે.
જીવનનું પ્રથમ કોષીય સ્વરૂપ આશરે $2000$ મિલિયન વર્ષો પહેલા ઉદ્ભવ્યું હતું.
આ કદાચ માત્ર જલીય વાતાવરણમાં રચાયેલા એકકોષીય સજીવો હતા.
અજીવજનન (abiogenesis) નો આ સિદ્ધાંત,એટલે કે જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ નિર્જીવ અણુઓ પર કાર્ય કરતી ઉત્ક્રાંતિની શક્તિઓ દ્વારા ધીમે ધીમે ઉદ્ભવ્યું,તે મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા સ્વીકારવામાં આવ્યો છે.
તેથી,એકવાર રચાયા પછી,આ એકકોષીય સજીવો ઉત્ક્રાંતિ પામીને આજના વિવિધ જટિલ જૈવવિવિધતામાં પરિવર્તિત થયા હશે.

(B) $1953$ માં,$S.L.$ મિલરે જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હલ્ડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં મિથેન $(CH_{4})$,હાઇડ્રોજન $(H_{2})$,એમોનિયા $(NH_{3})$ અને પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ ધરાવતું કૃત્રિમ આદિ વાતાવરણ બનાવ્યું હતું.
તેમણે તાપમાન $800^{\circ}C$ પર જાળવી રાખ્યું હતું અને વીજળીના ચમકારાની નકલ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
આ પ્રયોગના પરિણામે,તેમણે સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોયું,જે પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે.

(A) $1953$ માં,એસ.એલ. મીલરે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં મિથેન $(CH_{4})$,હાઈડ્રોજન $(H_{2})$,એમોનિયા $(NH_{3})$ અને પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ નું મિશ્રણ લીધું હતું.
તેમણે વીજળીના ચમકારા જેવી સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે $800^{\circ}C$ તાપમાન જાળવી રાખ્યું હતું.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે ગ્લાયસીન,એલનાઈન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોયું,જેણે જીવનની રાસાયણિક ઉત્પત્તિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા.

(N/A) વર્તમાન વાતાવરણમાં જીવનની ઉત્પત્તિ થઈ શકતી નથી,જેના મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે:
$1$. વર્તમાન વાતાવરણનું તાપમાન આદિ વાતાવરણની સરખામણીમાં ઘણું ઓછું છે,જે જટિલ કાર્બનિક અણુઓના સંશ્લેષણ માટે અનુકૂળ નથી.
$2$. વર્તમાન વાતાવરણ ઓક્સિજનની હાજરીને કારણે ઓક્સિડેશનકર્તા (oxidizing) છે,જ્યારે આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) હતું,જે કાર્બનિક સંયોજનોના નિર્માણ માટે જરૂરી હતું.

(B) ઉત્ક્રાંતિ એ પ્રકૃતિના ઉદ્ઘાટન અથવા વિકાસની પ્રક્રિયા છે જે એક સ્વરૂપ અથવા સ્થિતિમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં ક્રમિક ફેરફાર લાવે છે,જેના પરિણામે સંતતિ તેમના પૂર્વજો કરતા અલગ બને છે.
વિશેષ સર્જનવાદ (Theory of Special Creation) એવું સૂચવે છે કે તમામ સજીવો કોઈ દૈવી અથવા અલૌકિક શક્તિ દ્વારા તેમના વર્તમાન સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવ્યા હતા અને તેઓ તેમની ઉત્પત્તિથી અત્યાર સુધી અપરિવર્તિત રહ્યા છે.

(N/A) $1$. સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિનો સિદ્ધાંત (અજીવજનન): આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી સ્વયંભૂ રીતે ઉદ્ભવ્યું છે. પ્રાચીન સમયમાં એવી માન્યતા હતી કે સજીવો સડતા કાર્બનિક પદાર્થોમાંથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
$2$. પ્રોટીનોઇડ્સ: આ થર્મલ પોલીપેપ્ટાઇડ્સ છે જે એમિનો એસિડના મિશ્રણને $160^{\circ}C$ થી $210^{\circ}C$ તાપમાને ઘણા કલાકો સુધી ગરમ કરીને સંશ્લેષિત કરવામાં આવે છે. તેમને પૂર્વ-જૈવિક ઉત્ક્રાંતિમાં પ્રથમ પ્રોટીનના સંભવિત પુરોગામી માનવામાં આવે છે.

(N/A) આદિ પૃથ્વી પર અજૈવિક રીતે સંશ્લેષિત થયેલા મોટા કાર્બનિક અણુઓ પાછળથી આંતર-આણ્વીય આકર્ષણને કારણે એકત્રિત થયા અને મોટા કલીલમય સમૂહો બનાવ્યા.
$1$. $Microspheres$: આ પ્રોટીન,લિપિડ અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા મેક્રોમોલેક્યુલ્સના પાણીથી બંધાયેલા સમૂહો છે,જેને $Sydney$ $Fox$ દ્વારા નામ આપવામાં આવ્યું હતું. તેઓ સ્થિર કલીલમય એકમો બનાવે છે જે જીવંત દ્રવ્ય જેવા ગુણધર્મો ધરાવે છે.
$2$. $Coacervates$: આ કાર્બનિક પોલિમર્સ (જેમ કે પ્રોટીન અને પોલીસેકરાઈડ્સ) ના ગોળાકાર,પટલથી ઘેરાયેલા ટીપાં છે જે આદિ પૃથ્વીના સૂપમાં આપમેળે રચાયા હતા,જેવું $A.I.$ $Oparin$ દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું હતું. તેઓ પ્રથમ આદિ કોષોના નિર્માણ તરફનું એક પગલું દર્શાવે છે.