Origin of Life Questions in Gujarati

(A) એરિસ્ટોટલ પ્રખ્યાત રીતે $Scala \text{ } Naturae$ (પ્રકૃતિની શ્રેણી) ના ખ્યાલ સાથે સંકળાયેલા છે.
આ ખ્યાલ તમામ જીવંત સજીવોને તેમની જટિલતાના આધારે એક પદાનુક્રમિક માળખામાં ગોઠવે છે, જે નિર્જીવ પદાર્થોથી શરૂ થઈને વનસ્પતિઓ, પ્રાણીઓ અને અંતે મનુષ્યો સુધી જાય છે.

(C) સાયનોબેક્ટેરિયા,જેમને બ્લુ-ગ્રીન આલ્ગી (નીલ-હરિત લીલ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમને પૃથ્વી પર વિકસિત થયેલા સૌથી પહેલા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો માનવામાં આવે છે.
તેઓ ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ કરનારા પ્રથમ સજીવો હતા,જેના કારણે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનો સંચય થયો અને જૈવિક ઉત્ક્રાંતિની દિશામાં મોટો ફેરફાર આવ્યો.

(B) ઓપેરિન-હાલડેન (Oparin-Haldane) ના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને તેમાં મુક્ત ઓક્સિજનનો અભાવ હતો. પ્રથમ જીવંત સ્વરૂપો સરળ,અજારક અને પરપોષી પ્રકારના હતા. તેઓ મહાસાગરોના 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ' (primordial soup) માં હાજર કાર્બનિક અણુઓનું સેવન કરીને ઉર્જા મેળવતા હતા. આ સજીવોને રસાયણપરપોષીઓ (Chemoheterotrophs) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ તેમની કાર્બન અને ઉર્જાની જરૂરિયાતો માટે અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા કાર્બનિક સંયોજનો પર આધાર રાખતા હતા.

(B) બ્લુ-ગ્રીન આલ્ગી (સાયનોબેક્ટેરિયા) પૃથ્વી પરના સૌથી જૂના જાણીતા સજીવોમાંના એક છે.
આ સજીવોના અશ્મિ પુરાવા પ્રી-પેલેઓઝોઈક યુગ (ખાસ કરીને પ્રીકેમ્બ્રિયન સમયગાળા) ના ખડકોમાં મળી આવ્યા છે.
આ પ્રાચીન અશ્મિઓ,જેમને સ્ટ્રોમેટોલાઈટ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે અબજો વર્ષો પહેલા અસ્તિત્વ ધરાવતા પ્રકાશસંશ્લેષી જીવનના પુરાવા પૂરા પાડે છે.

(C) સાયનોબેક્ટેરિયા પ્રીકેમ્બ્રિયન સમયગાળામાં આશરે $3.2$ અબજ વર્ષો પહેલા દેખાયા હતા. તેઓ ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ કરનારા પ્રથમ સજીવો હતા,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન $O_2$ મુક્ત કરતા હતા. આ પ્રક્રિયાને કારણે આદિ રિડ્યુસિંગ વાતાવરણનું વર્તમાન ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણમાં રૂપાંતર થયું,જેને ઓક્સિજન ક્રાંતિ (oxygen revolution) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) સાયનોબેક્ટેરિયા, જેને નીલ-હરિત લીલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પૃથ્વી પરના સૌથી જૂના જાણીતા સજીવોમાંના એક છે.
અશ્મિભૂત રેકોર્ડ્સ અને ભૂ-રાસાયણિક ડેટા સહિતના વૈજ્ઞાનિક પુરાવાઓ સૂચવે છે કે સાયનોબેક્ટેરિયાની ઉત્પત્તિ આશરે $3$ અબજ વર્ષો પહેલા થઈ હતી.
તેમણે ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઓક્સિજન ઉમેરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી.

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. રોબર્ટ હૂકે 'માઈક્રોગ્રાફિયા' પુસ્તક લખ્યું હતું $(A-4)$.
$B$. ચાર્લ્સ ડાર્વિને પ્રખ્યાત પુસ્તક 'ઓન ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીસીઝ' લખ્યું હતું $(B-3)$.
$C$. હ્યુગો ડી વ્રીસે ઉત્પરિવર્તનવાદ (Mutation Theory) રજૂ કર્યો હતો $(C-1)$.
$D$. લુઈ પાશ્ચરે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કરવા માટે પ્રખ્યાત સ્વાન-નેક્ડ ફ્લાસ્ક પ્રયોગ કર્યો હતો $(D-2)$.
તેથી,સાચું સંયોજન $A-4, B-3, C-1, D-2$ છે.

(C) અત્યાર સુધી શોધાયેલ સૌથી જૂના સૂક્ષ્મ-અશ્મિઓ પ્રકાશસંશ્લેષી સાયનોબેક્ટેરિયાના છે,જે $3.3$ થી $3.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં અસ્તિત્વમાં આવ્યા હતા. આ સજીવો ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ વિકસાવનાર પ્રથમ સજીવો હતા,જેણે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કર્યો હતો.

(A) પૂર્વરચનાવાદ (Preformation theory) સૂચવે છે કે સજીવ અંડકોષ અથવા શુક્રકોષમાં પહેલેથી જ લઘુ સ્વરૂપે હાજર હોય છે અને વિકાસ દરમિયાન તે ફક્ત કદમાં વધે છે.
$Swammerdam$ $(1679)$ એ 'Homunculus' નો ખ્યાલ રજૂ કર્યો હતો,જે પૂર્વરચનાવાદનો મુખ્ય વિચાર છે,જે જણાવે છે કે જનન કોષોમાં એક લઘુ સજીવ હાજર હોય છે.

(B) લુઈ પાશ્ચર તેમના 'સ્વાન-નેક ફ્લાસ્ક' (હંસ જેવી લાંબી ગરદનવાળી ફ્લાસ્ક) પ્રયોગ માટે જાણીતા છે.
તેમણે કાચની ફ્લાસ્કમાં પોષક દ્રાવણને ઉકાળ્યું અને ત્યારબાદ ફ્લાસ્કની ગરદનને લાંબી,$S$-આકારની વળાંકવાળી બનાવી.
આ રચનાને કારણે હવા ફ્લાસ્કની અંદર જઈ શકતી હતી,જે સ્વયંભૂ સર્જનના સમર્થકો મુજબ જીવન માટે જરૂરી હતી,પરંતુ $S$-આકારના વળાંકને કારણે હવામાં રહેલા ધૂળના રજકણો અને સૂક્ષ્મજીવો ગરદનમાં જ ફસાઈ જતા હતા.
પરિણામે,દ્રાવણ લાંબા સમય સુધી જંતુરહિત રહ્યું,જે સાબિત કરે છે કે સૂક્ષ્મજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થતા નથી,પરંતુ તે અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી જ આવે છે.

(B) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓ જેવી કે ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડ્યુસિંગ વાતાવરણનું અનુકરણ કરતી પ્રયોગશાળામાં ગોઠવણ કરી હતી. એક અઠવાડિયા સુધી પ્રયોગ ચલાવ્યા પછી,તેમણે એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ અવલોક્યું. આ પ્રયોગે જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા.

(C) પૃથ્વી પરના સૌથી જૂના સજીવો રસાયણસ્વપોષી (chemoautotrophs) અથવા પરપોષી હતા જે અજારક વાતાવરણમાં વિકસ્યા હતા. જો કે,આ પ્રશ્ન સ્વપોષી સજીવો સાથેની સરખામણી સૂચવે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણનો ઉદ્ભવ (ખાસ કરીને સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ) એક સીમાચિહ્નરૂપ ઘટના હતી જેણે સજીવોને સૂર્યપ્રકાશ,પાણી અને $CO_2$ નો ઉપયોગ કરીને પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવવાની ક્ષમતા આપી. અકાર્બનિક સ્ત્રોતોમાંથી કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવાની આ ક્ષમતા વનસ્પતિઓ સાથે સમાન છે,જે પ્રથમ સ્વપોષી સજીવોને તેમના પોષણની પદ્ધતિમાં વનસ્પતિઓ જેવા બનાવે છે.

(B) જીવનની ઉત્પત્તિ સમયે,પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડક્શન પ્રકારનું હતું અને તેમાં મુક્ત ઓક્સિજન $({O_2})$નો અભાવ હતો.
પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો,ખાસ કરીને સાયનોબેક્ટેરિયા (નીલ-હરિત લીલ) ના ઉત્ક્રાંતિ સાથે,પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા શરૂ થઈ.
પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન,આ સજીવોએ પાણી $({H_2O})$ નો ઇલેક્ટ્રોન દાતા તરીકે ઉપયોગ કર્યો,જેના પરિણામે આડપેદાશ તરીકે ઓક્સિજન $({O_2})$ વાતાવરણમાં મુક્ત થયો.
ઓક્સિજનના આ ક્રમિક સંચયને કારણે અંતે ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણનું નિર્માણ થયું,જેણે જારક સજીવોના ઉત્ક્રાંતિને ટેકો આપ્યો.

(A) પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) સ્વભાવનું હતું.
તેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ જેવા વાયુઓ હતા.
મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે ખૂબ જ સક્રિય હતો અને અન્ય તત્વો સાથે જોડાઈને ઓક્સાઈડ બનાવી લેતો હતો.
ઓક્સિજન પાછળથી પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો (સાયનોબેક્ટેરિયા) દ્વારા ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન વાતાવરણમાં મુક્ત થયો હતો.

(A) એવું માનવામાં આવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ જટિલ કાર્બનિક અણુઓના નિર્માણ સાથે થઈ હતી. ન્યુક્લિયોપ્રોટીન,જે ન્યુક્લિક એસિડ અને પ્રોટીનનું મિશ્રણ છે,તેને સૌથી આદિમ સ્વયં-પ્રતિકૃતિ (self-replicating) સિસ્ટમ માનવામાં આવે છે. આ અણુઓમાં પ્રતિકૃતિ બનાવવાની અને પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરવાની ક્ષમતા હતી,જે જીવનના મૂળભૂત લક્ષણો છે. તેથી,પ્રીબાયોટિક વાતાવરણમાં ન્યુક્લિયોપ્રોટીનને જીવનના પ્રથમ સંકેત માનવામાં આવે છે.

(B) ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણા મુજબ,પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિમાં અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક અણુઓનું નિર્માણ થયું હતું,જે ત્યારબાદ બહુલકીકરણ પામીને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોમાં ફેરવાયા હતા.
પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ એવા પાયાના જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો માનવામાં આવે છે જે પ્રથમ જીવંત પ્રણાલીઓ (પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) ના વિકાસ માટે આવશ્યક હતા.
આ મહાઅણુઓએ જીવન માટે જરૂરી બંધારણીય અને ઉદ્દીપકીય કાર્યો (પ્રોટીન) અને આનુવંશિક માહિતીનો સંગ્રહ (ન્યુક્લિક એસિડ) પૂરો પાડ્યો હતો.

(A) સ્ટેનલી મિલરે જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હલ્ડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે $1953$ માં એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી જેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળનું $2:2:1$ ના પ્રમાણમાં મિશ્રણ હતું.
આદિ વાતાવરણમાં વીજળીના ચમકારાની નકલ કરવા માટે તેમણે ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને આ મિશ્રણમાંથી વિદ્યુત વિસર્જન પસાર કર્યું હતું.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે ગ્લાયસીન,એલનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોયું,જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડે છે.

(B) "સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિનો સિદ્ધાંત" (Abiogenesis) સૂચવે છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે.
લુઈ પાશ્ચરે તેમના પ્રખ્યાત સ્વાન-નેક્ડ ફ્લાસ્ક પ્રયોગ દ્વારા સાબિત કર્યું કે જીવન ફક્ત અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (Biogenesis).
તેમણે દર્શાવ્યું કે જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં, જ્યાં સુધી સૂક્ષ્મજીવો ધરાવતી હવાના સંપર્કમાં દ્રાવણ ન આવે ત્યાં સુધી કોઈ જીવન દેખાતું નથી, આમ તેમણે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કર્યો.

(A) ઓપેરિન અને હેલ્ડન દ્વારા પ્રસ્તાવિત રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા થઈ છે.
$1$. સૌ પ્રથમ એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા.
$2$. આ એમિનો એસિડનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને પ્રોટીન જેવા જટિલ અણુઓ બન્યા.
$3$. અંતે, ઉર્જા મેળવવા માટે ક્લોરોફિલ જેવા રંજકદ્રવ્યો સહિતની જટિલ રચનાઓ વિકસિત થઈ.
તેથી, $Amino \text{ } acid \rightarrow \text{ } protein \rightarrow \text{ } chlorophyll$ નો ક્રમ કાર્બનિક અણુઓની જટિલતામાં તાર્કિક પ્રગતિ દર્શાવે છે.

(C) સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ (abiogenesis) નો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે.
$F. Redi$ એ સૌપ્રથમ પ્રાયોગિક રીતે આ વિચારને નકાર્યો હતો,તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે સડેલા માંસમાંથી ઈયળો આપમેળે ઉત્પન્ન થતી નથી,પરંતુ માખીઓ દ્વારા મૂકવામાં આવેલા ઈંડામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.
જોકે $L. Spallanzani$ અને $L. Pasteur$ એ પાછળથી વધુ નિર્ણાયક પુરાવા આપ્યા હતા,પરંતુ સૌપ્રથમ પ્રાયોગિક ખંડન કરવાનો શ્રેય $F. Redi$ ને જાય છે.

(C) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે $1953$ માં એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી,જેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળના મિશ્રણનો ઊંચા તાપમાને ઉપયોગ કર્યો હતો.
એક અઠવાડિયા સુધી પ્રયોગ ચલાવ્યા પછી,તેમણે સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ જોયું,ખાસ કરીને ગ્લાયસીન,એલનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડ.
તેથી,સાચો જવાબ એમિનો એસિડ છે.

(A) અજીવજનન (Abiogenesis),જેને સ્વયંભૂ સર્જન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક સિદ્ધાંત છે જે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી થઈ છે. આ સિદ્ધાંત મુજબ,ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી સજીવો આપમેળે ઉદ્ભવી શકે છે. ઐતિહાસિક રીતે આ ખ્યાલ પર ઘણી ચર્ચાઓ થઈ હતી,પરંતુ લુઈ પાશ્ચર જેવા વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયોગોએ સાબિત કર્યું કે જીવન હંમેશા અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (Biogenesis).

(A) પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલા થયું હતું.
તે સૌર નિહારિકામાં રહેલા વાયુ અને ધૂળના વિશાળ ફરતા વાદળમાંથી ઉદ્ભવી હતી.

(A) આદિકોષો (પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) એ કાર્બનિક અણુઓથી સમૃદ્ધ વાતાવરણમાં ('પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ') રચાયા હતા.
તેમની પાસે પ્રકાશસંશ્લેષણ અથવા વિશિષ્ટ ખોરાક મેળવવાની જટિલ પદ્ધતિઓનો અભાવ હોવાથી,તેઓ તેમની આસપાસના વાતાવરણમાંથી અગાઉથી અસ્તિત્વમાં રહેલા કાર્બનિક અણુઓને શોષીને ઊર્જા મેળવતા હતા.
પોષણની આ પદ્ધતિને પરપોષી (heterotrophic) પોષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે ખાસ કરીને મૃતોપજીવી અથવા રસાયણ-પરપોષી જીવનશૈલી જેવી છે,જેમાં તેઓ વૃદ્ધિ અને પ્રજનન માટે ઉપલબ્ધ કાર્બનિક સંયોજનોનો ઉપયોગ કરતા હતા.

(B) લુઈ પાશ્ચરે તેમના પ્રખ્યાત 'સ્વાન-નેક ફ્લાસ્ક' પ્રયોગ દ્વારા સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ (abiogenesis) ના સિદ્ધાંતને સફળતાપૂર્વક ખોટો સાબિત કર્યો હતો. તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (biogenesis). તેમણે સાબિત કર્યું કે જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી જીવન ઉત્પન્ન થતું નથી,પરંતુ જ્યારે તેને સૂક્ષ્મજીવો ધરાવતી હવાના સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે,ત્યારે જ જીવન દેખાય છે. તેથી,તેમનો મત એ હતો કે જીવન અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવંત સજીવોમાંથી જ ઉત્પન્ન થાય છે.

(A) ઓપેરિન-હેલ્ડન પરિકલ્પના મુજબ,આદિ પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને તેમાં $CH_4, NH_3, H_2,$ અને $H_2O$ જેવા સરળ અણુઓ હતા.
આ અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી પ્રથમ કાર્બનિક મોનોમર્સના સંશ્લેષણ માટે ઉચ્ચ-ઉર્જા ધરાવતા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો (કોસ્મિક કિરણો),જ્વાળામુખીની ગરમી અને વિદ્યુત વિસર્જન (વીજળી) જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતો આવશ્યક હતા.
તેથી,આ ઉર્જા સ્ત્રોતોનું મિશ્રણ કાર્બનિક સંયોજનોના અજૈવિક સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર હતું.

(B) જીવનની ઉત્પત્તિના ઓપેરિન-હૉલ્ડન સિદ્ધાંત મુજબ,પ્રથમ તબક્કામાં જટિલ કાર્બનિક અણુઓનું નિર્માણ થયું હતું. આ અણુઓ એકત્રિત થઈને કલિલ ટીપાં બનાવે છે જેને $Coacervates$ (કોએસરવેટ્સ) કહેવામાં આવે છે. આ ટીપાં આસપાસના જલીય પર્યાવરણમાંથી કાર્બનિક અણુઓને શોષીને વૃદ્ધિ પામવાની ક્ષમતા ધરાવતા હતા અને તે કલિકાસર્જન દ્વારા વિભાજન પણ પામી શકતા હતા,જે ચયાપચય અને પ્રજનનનું આદિમ સ્વરૂપ દર્શાવે છે.

(C) પૃથ્વી પર દેખાયેલા પ્રથમ આદિમ જીવન સ્વરૂપોને $Eobionts$ (અથવા પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ કોષ પૂર્વેની રચનાઓ હતી જે પટલ જેવી સીમાથી ઘેરાયેલા કાર્બનિક અણુઓની બનેલી હતી,જે સમય જતાં પ્રથમ સાચા જીવંત કોષોમાં વિકસિત થઈ હતી.

(B) પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ પ્રકારનું હતું કારણ કે તેમાં મુક્ત આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$ નો અભાવ હતો.
તેના બદલે,તેમાં હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ અને હાઇડ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો જેવા કે મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ વધુ પ્રમાણમાં હતા.
પુષ્કળ પ્રમાણમાં મુક્ત હાઇડ્રોજન $(H_2)$ ની હાજરી અને મુક્ત ઓક્સિજન જેવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોની ગેરહાજરીને કારણે વાતાવરણ અત્યંત રિડ્યુસિંગ હતું,જેણે સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી જટિલ કાર્બનિક અણુઓના સંશ્લેષણને સરળ બનાવ્યું હતું.

(D) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે $2:1:2$ ના ગુણોત્તરમાં $CH_4, NH_3, H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ધરાવતી એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી હતી.
આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે તેમણે આ મિશ્રણને $800^{\circ}C$ તાપમાને વિદ્યુત વિભાર હેઠળ મૂક્યું હતું.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે જટિલ કાર્બનિક અણુઓનું નિર્માણ જોયું,ખાસ કરીને ગ્લાયસીન,એલેનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડ,જે પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે.

(D) ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ હતી.
ઓપેરિને સૂચવ્યું હતું કે આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) હતું અને વીજળી તથા $UV$ કિરણો જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતોની અસર હેઠળ અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થયું હતું.
આ અણુઓ અંતે એકત્રિત થઈને કોએસરવેટ્સ (coacervates) નામની જટિલ રચનાઓ બનાવી,જે પાછળથી પ્રથમ આદિ કોષોમાં વિકસિત થઈ.
આપેલા વિકલ્પો $(A, B, C)$ માંથી કોઈ પણ આ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયાનું યોગ્ય વર્ણન કરતું નથી,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) 'The Origin of Life' $(1936)$ નામનું પુસ્તક રશિયન જૈવરસાયણશાસ્ત્રી એલેક્ઝાન્ડર ઇવાનોવિચ ઓપેરિન દ્વારા લખવામાં આવ્યું હતું. આ પુસ્તકમાં,તેમણે જીવનની ઉત્પત્તિનો જૈવરાસાયણિક સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો,જેમાં સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે જીવન આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.

(B) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત,જેને $Oparin-Haldane$ પૂર્વધારણા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ હતી. જોકે $A.I. Oparin$ અને $J.B.S. Haldane$ બંનેએ સ્વતંત્ર રીતે આ સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો,પરંતુ $A.I. Oparin$ ને $1936$ માં પ્રકાશિત તેમના પુસ્તક 'The Origin of Life' માં જીવનની રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રથમ વ્યાપક અને વ્યવસ્થિત સમજૂતી આપવાનો શ્રેય આપવામાં આવે છે.

(D) ઓપેરિન-હલ્ડેન (Oparin-Haldane) ના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ, કાર્બનિક સંયોજનોના નિર્માણનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$1$. સૌપ્રથમ $H_2O$, $NH_3$ અને $CH_4$ જેવા સરળ અકાર્બનિક અણુઓ બન્યા.
$2$. આ અણુઓ પ્રતિક્રિયા કરીને એમિનો એસિડ, શર્કરા અને ફેટી એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક અણુઓ બનાવે છે.
$3$. આ સરળ કાર્બનિક અણુઓનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ જેવા જટિલ મેક્રોમોલેક્યુલ્સ બને છે.
$4$. તેથી, $Ammonia \rightarrow Amino \text{ } acid \rightarrow Protein \rightarrow Nucleic \text{ } acid$ નો ક્રમ જીવનની ઉત્પત્તિ દરમિયાન રાસાયણિક જટિલતાનો સાચો ક્રમ દર્શાવે છે.

(D) ઓપેરિન-હલ્ડેનનો સિદ્ધાંત,જેને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ અથવા $Chemosynthesis$ ના સિદ્ધાંત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે જીવનની ઉત્પત્તિ માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત વૈજ્ઞાનિક સમજૂતી છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વીના આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિ થઈ હતી.
આ પ્રક્રિયામાં અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ થયું,જે અંતે જટિલ અણુઓ અને પ્રથમ આદિમ કોષોના નિર્માણ તરફ દોરી ગયું.

(A) પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ $Precambrian$ યુગ દરમિયાન,ખાસ કરીને $Archean$ ઇઓન (eon) માં,આશરે $3.8$ થી $4.0$ અબજ વર્ષ પહેલાં થઈ હતી.
આ સમયગાળો $Phanerozoic$ ઇઓન પહેલાંનો છે,જેમાં $Mesozoic$ અને $Caenozoic$ યુગનો સમાવેશ થાય છે.
$Proterozoic$ યુગ પણ $Precambrian$ સુપર-ઇઓનનો એક ભાગ છે,પરંતુ જીવનના સૌથી જૂના પુરાવા (આદિકોષકેન્દ્રી સજીવો) $Precambrian$ યુગના અગાઉના $Archean$ સમયગાળાના છે.

(A) ઓપેરિન-હૉલ્ડન પરિકલ્પના મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ મહાસાગરો (પાણી) માં રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા થઈ હતી. પૃથ્વીનું શરૂઆતનું વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શન કરતું) હતું અને કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ આદિ સૂપના જલીય માધ્યમમાં થયું હતું.

(C) મનુષ્યો સહિત મોટાભાગના પ્રાણીઓના શરીરના પ્રવાહીનું રાસાયણિક બંધારણ દરિયાના પાણીના બંધારણ સાથે,ખાસ કરીને $NaCl$ જેવા ક્ષારોની સાંદ્રતામાં,આશ્ચર્યજનક સમાનતા દર્શાવે છે. આ અવલોકન એ પૂર્વધારણાને સમર્થન આપે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ મહાસાગરમાં થઈ હતી,જ્યાં પ્રારંભિક સજીવો ખારા વાતાવરણમાં વિકસ્યા હતા. સમય જતાં,જેમ જેમ સજીવો જમીન પર આવ્યા,તેમ તેમણે આ આંતરિક ખારા વાતાવરણને જાળવી રાખ્યું,જેને હવે 'આંતરિક વાતાવરણ' (internal environment) અથવા 'milieu intérieur' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ $1953$ માં રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક સીમાચિહ્નરૂપ પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું જેથી તે દર્શાવી શકાય કે કેવી રીતે અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે,આમ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત માટે પ્રાયોગિક સમર્થન પૂરું પાડ્યું હતું.

(C) જીવનની ઉત્પત્તિના સંદર્ભમાં,ઓપેરિન અને હેલ્ડને પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે જીવન નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે. સિડની ફોક્સ અને ઓપેરિન જેવા વૈજ્ઞાનિકોએ દર્શાવ્યું કે ચોક્કસ પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં,કાર્બનિક અણુઓ એકત્રિત થઈને કોષ જેવી સ્થિર રચનાઓ બનાવે છે જે પટલ જેવી સીમાથી ઘેરાયેલી હોય છે. આ રચનાઓને $Coacervates$ (પ્રોટીનોઇડ્સના કિસ્સામાં માઇક્રોસ્ફિયર્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે પ્રથમ જીવંત કોષોના નિર્માણ તરફનું એક આદિમ પગલું છે.

(B) જીવનની ઉત્પત્તિનો રાસાયણિક સિદ્ધાંત,જેને $Oparin-Haldane$ પૂર્વધારણા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવન આદિમ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
$A. I. Oparin$ (એક રશિયન વૈજ્ઞાનિક) અને $J. B. S. Haldane$ (એક બ્રિટિશ વૈજ્ઞાનિક) એ $1920$ ના દાયકામાં સ્વતંત્ર રીતે આ સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો.
તેમણે સૂચવ્યું હતું કે પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (reducing) હતું અને વીજળી તથા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતોની અસર હેઠળ અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થયું હતું.

(D) એબાયોજેનેસિસ એટલે નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિ। વૈજ્ઞાનિક પુરાવાઓ અને અશ્મિઓના અભ્યાસ મુજબ, પૃથ્વી પર પ્રથમ જીવંત સ્વરૂપો (આદિકોષકેન્દ્રી કોષો) આશરે $3.5$ અબજ વર્ષો પહેલા દેખાયા હતા। રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની આ પ્રક્રિયા જે પ્રથમ કોષીય જીવન તરફ દોરી ગઈ, તે આ સમયગાળાની આસપાસ થઈ હોવાનું માનવામાં આવે છે.

(D) વિશેષ સર્જનનો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે તમામ સજીવોનું સર્જન કોઈ અલૌકિક શક્તિ (ઈશ્વર) દ્વારા તેમના વર્તમાન સ્વરૂપમાં કરવામાં આવ્યું હતું. ફાધર સુઆરેઝ આ સિદ્ધાંતના મુખ્ય સમર્થક હતા. તેઓ માનતા હતા કે પૃથ્વી પરનું સમગ્ર જીવન $6$ દિવસમાં સર્જાયું હતું.

(B) સ્પાર્ક-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણ $Stanley \text{ } Miller$ અને $Harold \text{ } Urey$ દ્વારા $1953$ માં ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું।
તેમણે $Oparin-Haldane$ ના સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો, જે સૂચવે છે કે જીવન અસ્તિત્વમાં રહેલા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે।
તેમણે ઊંચા તાપમાને $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતી એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી અને આદિમ વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે તેને ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક આપ્યા।
આ પ્રયોગે સફળતાપૂર્વક એમિનો એસિડના સંશ્લેષણનું નિદર્શન કર્યું, જે જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડે છે।

(C) કોએસરવેટ્સ એ મોટા,જટિલ કાર્બનિક અણુઓના કોલોઇડલ સમૂહો છે,જેનું સૂચન એ.આઈ. ઓપેરિન દ્વારા પ્રથમ જીવંત કોષોના પુરોગામી તરીકે કરવામાં આવ્યું હતું.
આ રચનાઓ મૂળભૂત રીતે કોલોઇડ ટીપાં છે જે ન્યુક્લિયોપ્રોટીન અને અન્ય કાર્બનિક સંયોજનો ધરાવી શકે છે.
તેઓ વૃદ્ધિ અને વિભાજન જેવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે,જે તેમને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના અભ્યાસમાં મહત્વપૂર્ણ બનાવે છે.
તેથી,$(a)$ અને $(b)$ બંને કોએસરવેટ્સની સાચી લાક્ષણિકતાઓ છે.

(A) ઓપેરિન-હલ્ડેનનો સિદ્ધાંત,જે જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેના સૌથી વધુ સ્વીકૃત સિદ્ધાંતોમાંનો એક છે,તે સૂચવે છે કે પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (reducing) પ્રકારનું હતું.
તેમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ નો અભાવ હતો અને તે પાણીની વરાળ,હાઇડ્રોજન $(H_2)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને મિથેન $(CH_4)$ ના મિશ્રણથી બનેલું હતું.
આ સરળ અણુઓએ વીજળી અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતોની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયા આપીને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવ્યા,જે અંતે જીવનની ઉત્પત્તિ તરફ દોરી ગયા.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$A.I. Oparin$ એ જીવનની ઉત્પત્તિનો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો,જેમાં સૂચવવામાં આવ્યું હતું કે આદિ પૃથ્વી પર અજૈવિક રીતે સંશ્લેષિત થયેલા મોટા કાર્બનિક અણુઓ આપમેળે એકસાથે આવ્યા હતા.
આંતર-આણ્વીય આકર્ષણ બળોને કારણે,આ અણુઓએ મોટા કલીલ સમૂહો બનાવ્યા જેને કોએઝરવેટ્સ કહેવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ $Sidney Fox$ એ પ્રાયોગિક રીતે પ્રોટીનોઇડ માઇક્રોસ્ફિયર્સના નિર્માણનું નિદર્શન કર્યું,જે કોએઝરવેટ્સ જેવા જ હોય છે,જે પૂર્વ-જૈવિક રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ખ્યાલને સમર્થન આપે છે.

(A) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની રાસાયણિક ઉત્પત્તિના ઓપેરિન-હલ્ડેન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે સ્પાર્ક-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ ના $2:1:2$ ના ગુણોત્તરમાં મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો હતો,સાથે પાણીની વરાળ $(H_2O)$ પણ હતી.
આ મિશ્રણને આદિ વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે વિદ્યુત વિભાર (electric discharge) આપવામાં આવ્યો હતો.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) બિગ બેંગ થિયરી એ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ માટેની સૌથી વધુ સ્વીકૃત વૈજ્ઞાનિક સમજૂતી છે.
તે $1931$ માં જ્યોર્જ લેમેટ્રે દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી.
આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડ એક જ,અત્યંત ગીચ અને ગરમ બિંદુમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે જેણે વિશાળ વિસ્તરણ અનુભવ્યું હતું.

(A) ઓપેરિન-હલ્ડેન પરિકલ્પના અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વી પર રચાયેલી પ્રથમ આદિમ જીવંત રચનાઓને પ્રોટોબાયોન્ટ્સ (અથવા કોએઝર્વેટ્સ/માઈક્રોસ્ફિયર્સ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ કાર્બનિક અણુઓના સમૂહ હતા જે પટલ જેવી રચનાથી ઘેરાયેલા હતા,જે અંતે પ્રથમ સાચા કોષોમાં વિકસિત થયા.