Origin of Life Questions in Gujarati

(A) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ $1953$ માં ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો,જે સૂચવે છે કે જીવન રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું,જેમાં વાયુઓનું મિશ્રણ ($CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ) અને વિદ્યુત વિસર્જનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રયોગે દર્શાવ્યું હતું કે એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક સંયોજનો અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સંશ્લેષિત થઈ શકે છે,જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ અથવા રાસાયણિક સંશ્લેષણના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપે છે.

(A) $Biogenesis$ (જીવજનન) નો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જીવંત સજીવો ફક્ત અન્ય અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવંત સજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવી શકે છે. આ ખ્યાલને $Louis$ $Pasteur$ જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો,જેમણે દર્શાવ્યું હતું કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉદ્ભવતું નથી (જે $Abiogenesis$ અથવા $Spontaneous$ $Generation$ નો મુખ્ય આધાર છે). તેથી,સાચો જવાબ $Biogenesis$ $theory$ છે.

(D) $Lazzaro$ $Spallanzani$ દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગે દર્શાવ્યું હતું કે જ્યારે માંસના સૂપને ઉકાળીને સીલબંધ પાત્રમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે કોઈ સૂક્ષ્મજીવો દેખાતા નથી. આ સ્વયંભૂ સર્જન (abiogenesis) ના સિદ્ધાંતની વિરુદ્ધ મજબૂત પુરાવા પૂરા પાડે છે,જે સૂચવે છે કે સજીવો ફક્ત અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (biogenesis).

(A) $Azoic$ શબ્દ ગ્રીક શબ્દો '$a$' (જેનો અર્થ 'વગર') અને '$zoe$' (જેનો અર્થ 'જીવન') પરથી આવ્યો છે.
તેથી,$Azoic$ યુગ પૃથ્વીના ઇતિહાસના સૌથી પ્રારંભિક સમયગાળાને દર્શાવે છે,ખાસ કરીને $Hadean$ ઇઓન,જે દરમિયાન પૃથ્વી ખૂબ જ ગરમ અને ભૌગોલિક રીતે અસ્થિર હતી,જેના કારણે ત્યાં કોઈ પણ પ્રકારનું જીવન શક્ય નહોતું.
તેની સરખામણીમાં,$Palaeozoic$,$Mesozoic$ અને $Cenozoic$ યુગ એ $Phanerozoic$ ઇઓનનો ભાગ છે,જે પુષ્કળ પ્રમાણમાં જીવન સ્વરૂપોની હાજરી અને ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(D) જીવનની ઉત્પત્તિ આશરે $3.5$ થી $3.8$ અબજ વર્ષ પહેલાં પ્રિકેમ્બ્રિયન ઇઓન દરમિયાન થઈ હતી,જેમાં હેડિયન,આર્કિયન અને પ્રોટેરોઝોઈક ઇઓનનો સમાવેશ થાય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,પ્રોટેરોઝોઈક યુગ (અથવા ઇઓન) એ પાણીમાં જીવનના પ્રારંભિક વિકાસ અને વિવિધતા સાથે સંકળાયેલ સૌથી સચોટ સમયગાળો છે,કારણ કે પેલેઓઝોઈક,મેસોઝોઈક અને સેનોઝોઈક યુગ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસમાં ઘણા પછી આવ્યા હતા.

(A) અકાર્બનિક ઉત્ક્રાંતિ,જેને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે પૃથ્વીના પ્રારંભિક ઇતિહાસ દરમિયાન સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી જટિલ કાર્બનિક અણુઓ બનવાની પ્રક્રિયાને દર્શાવે છે.
આ પ્રક્રિયા જૈવિક ઉત્ક્રાંતિ પહેલા થઈ હતી અને તેમાં વીજળી અને $UV$ કિરણો જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતોની હાજરીમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2O$ અને $H_2$ જેવા સરળ અણુઓમાંથી એમિનો એસિડ,શર્કરા અને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ જેવા મોનોમર્સનું સંશ્લેષણ સામેલ હતું.

(D) $\text{આર્કિયન}$ ઇઓન (જેને જૂના સંદર્ભોમાં ઘણીવાર યુગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) ને પ્રોકેરિયોટિક સૂક્ષ્મજીવોનો યુગ કહેવામાં આવે છે.
આ સમયગાળા દરમિયાન, પૃથ્વી પર જીવનમાં સરળ, એકકોષીય સજીવો, ખાસ કરીને બેક્ટેરિયા અને આર્કિયાનું વર્ચસ્વ હતું, જે પ્રકૃતિમાં પ્રોકેરિયોટિક છે.
આ સજીવો ઉત્ક્રાંતિ પામનાર જીવનના પ્રથમ સ્વરૂપો હતા અને તે પ્રારંભિક પૃથ્વીની અજારક પરિસ્થિતિઓમાં વિકસ્યા હતા.

(C) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી,જેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ ઊંચા તાપમાને કરવામાં આવ્યો હતો.
એક અઠવાડિયા સુધી આ મિશ્રણમાંથી વિદ્યુત વિભાર પસાર કર્યા પછી,તેમણે સાદા કાર્બનિક સંયોજનો,ખાસ કરીને ગ્લાયસીન,એલનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોકન કર્યું.
આ પ્રયોગે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા કે પ્રીબાયોટિક પરિસ્થિતિઓમાં અકાર્બનિક પુરોગામીઓમાંથી કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે.

(A) અબાયોજેનેટિક સિદ્ધાંત,જેને સ્વયંજનનનો સિદ્ધાંત પણ કહેવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી થઈ છે. આ સિદ્ધાંત મુજબ,સજીવો અગાઉના જીવંત સ્વરૂપોની મદદ વગર સડતા કાર્બનિક પદાર્થો અથવા નિર્જીવ સામગ્રીમાંથી આપમેળે ઉદ્ભવી શકે છે. જોકે આ સિદ્ધાંતને પાછળથી લુઈ પાશ્ચર જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગો દ્વારા ખોટો સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો,પરંતુ તે જીવનની ઉત્પત્તિના અભ્યાસમાં એક ઐતિહાસિક ખ્યાલ તરીકે રહેલો છે.

(B) મિલર અને યુરેએ $1953$ માં રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ઓપેરિન-હાલડેન સિદ્ધાંતને સાબિત કરવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓ (ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4, NH_3, H_2$ તથા $H_2O$ ધરાવતું રિડક્શનકારક વાતાવરણ) જેવું પ્રયોગશાળામાં વાતાવરણ બનાવ્યું હતું. આ પ્રયોગના પરિણામે એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ થયું હતું. આ પ્રયોગે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા,જે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ અકાર્બનિક અણુઓમાંથી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા થઈ છે.

(A) એબાયોજેનેસિસ,જેને સ્વયંજનન (spontaneous generation) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવો સિદ્ધાંત છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
વર્તમાન વૈજ્ઞાનિક સમજ અને ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાન મુજબ,પૃથ્વી પર જીવનના પ્રથમ સ્વરૂપો આશરે $3.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યા હોવાનું માનવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) પ્રથમ જીવંત સ્વરૂપો,જે એકકોષી સજીવો (આદિકોષકેન્દ્રી) હતા,તેમનો ઉદવિકાસ $Archaeozoic$ યુગ (જેને $Archean$ ઇઓન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) દરમિયાન થયો હતો.
આ યુગ પૃથ્વીના પ્રારંભિક ઇતિહાસને દર્શાવે છે,જ્યાં લગભગ $3.5$ થી $3.8$ અબજ વર્ષો પહેલા મહાસાગરોમાં પ્રથમ સરળ જીવંત સ્વરૂપો દેખાયા હતા.

(C) વ્યક્તિગત વિકાસ (Ontogeny) એ વ્યક્તિગત સજીવના સમગ્ર વિકાસના ઇતિહાસને દર્શાવે છે,જે યુગ્મનજ (zygote) અવસ્થાથી શરૂ થઈને ગર્ભીય વિકાસ દ્વારા પુખ્ત સ્વરૂપ સુધી પહોંચે છે.
જાતિવિકાસ (Phylogeny) એ જાતિ અથવા સજીવોના સમૂહના ઉત્ક્રાંતિના ઇતિહાસ અને સંબંધોને દર્શાવે છે.
જીવજનન (Biogeny) એ જીવનની ઉત્પત્તિનું વર્ણન કરવા માટે વપરાતો સામાન્ય શબ્દ છે.
ભ્રૂણજનન (Embryogeny) ખાસ કરીને ભ્રૂણના નિર્માણ અને વિકાસની પ્રક્રિયાને દર્શાવે છે,જે વ્યક્તિગત વિકાસનો એક ભાગ છે પરંતુ તે પુખ્ત અવસ્થા સુધીના સમગ્ર જીવનચક્રને આવરી લેતું નથી.

(A) ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સમયના માપદંડને જીવનના ઉત્ક્રાંતિ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ફેરફારોના આધારે વિવિધ યુગમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે. સૌથી જૂનાથી સૌથી નવા સુધીના મુખ્ય યુગોનો સાચો ઘટનાક્રમ આ મુજબ છે: આર્કિઓઝોઇક $ \to $ પ્રોટેરોઝોઇક $ \to $ પેલેઓઝોઇક $ \to $ મેસોઝોઇક $ \to $ સીનોઝોઇક. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,પેલેઓઝોઇક $ \to $ મેસોઝોઇક $ \to $ સીનોઝોઇક એ આ ત્રણ યુગોનો સાચો ઘટનાક્રમ દર્શાવે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા,જેમ કે સાયનોબેક્ટેરિયા,આર્કિઓઝોઇક યુગ દરમિયાન વિકસ્યા હોવાનું માનવામાં આવે છે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પુરાવા અને અશ્મિઓના રેકોર્ડ સૂચવે છે કે આ સજીવો પૃથ્વી પર આશરે $3000$ થી $3300$ મિલિયન વર્ષો પહેલા હાજર હતા.
આ પ્રારંભિક પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોએ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઓક્સિજન ઉમેરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી.

(C) રિડ્યુસિંગ વાતાવરણમાં વિકસેલા પ્રથમ જીવંત સજીવો રસાયણ-પરપોષી (chemo-heterotrophs) હતા કારણ કે તેમને ખોરાક તરીકે તૈયાર કાર્બનિક પદાર્થોની જરૂર હતી. તેઓ અજારક (anaerobes) પણ હતા કારણ કે તેઓ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં શ્વસન કરવામાં સક્ષમ હતા.

(C) ઈરાસ્મસ ડાર્વિન,જેઓ ચાર્લ્સ ડાર્વિનના દાદા હતા,તેમણે તેમના $Zoonomia$ ($1794$ માં પ્રકાશિત) નામના પુસ્તકમાં વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના ઉદભવ માટે સૌપ્રથમ ઉત્ક્રાંતિવાદી સમજૂતી આપી હતી. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે તમામ ગરમ રુધિરવાળા પ્રાણીઓ એક જીવંત તંતુમાંથી ઉદભવ્યા છે અને જીવન સમય જતાં વિકસિત થયું છે.

(C) "ખંડીય પ્રવાહ" (continental drift) નો સિદ્ધાંત જર્મન હવામાનશાસ્ત્રી $Alfred \, Wegener$ દ્વારા $1912$ માં આપવામાં આવ્યો હતો. આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે ખંડો એક સમયે $Pangaea$ નામના એક વિશાળ સુપરકોન્ટિનેન્ટમાં જોડાયેલા હતા અને લાખો વર્ષો દરમિયાન તે એકબીજાથી અલગ થઈ ગયા છે.

(C) વંધ્યીકરણનો સિદ્ધાંત,જેણે સ્વયંસ્ફુરિત ઉત્પત્તિ (spontaneous generation) ના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કર્યો હતો,તે લુઈ પાશ્ચર દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગો પર આધારિત છે.
પાશ્ચરે દર્શાવ્યું હતું કે સૂક્ષ્મજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થતા નથી,પરંતુ અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સૂક્ષ્મજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવે છે.
તેમણે 'સ્વાન-નેક્ડ' ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને સાબિત કર્યું કે જો દ્રાવણને ઉકાળીને વંધ્યીકૃત કરવામાં આવે અને તેને હવામાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવોથી મુક્ત રાખવામાં આવે,તો તે અનિશ્ચિત સમય સુધી વંધ્ય (sterile) રહે છે.

(A) આદિ પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) પ્રકારનું હતું. સાયનોબેક્ટેરિયા (જેને બ્લુ-ગ્રીન આલ્ગી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એવા પ્રથમ સજીવો હતા જેમણે ઓક્સિજનયુક્ત પ્રકાશસંશ્લેષણ કર્યું હતું. પાણીના અણુઓનું વિભાજન કરીને,તેઓએ આડપેદાશ તરીકે $O_2$ મુક્ત કર્યો,જે ધીમે ધીમે વાતાવરણમાં એકત્રિત થયો,જેના પરિણામે વાતાવરણ રિડ્યુસિંગમાંથી ઓક્સિડાઈઝિંગમાં પરિવર્તિત થયું.

(B) ઓપેરિન-હૉલ્ડન ઉત્કલ્પના અને આધુનિક ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાન મુજબ,પૃથ્વી પરના પ્રથમ જીવ સ્વરૂપો સરળ,અજારક અને રસાયણ વિષમપોષી સજીવો હતા. આ સજીવો તેમની ઉર્જા અને કાર્બન આદિ પૃથ્વીના મહાસાગરોમાં રહેલા કાર્બનિક અણુઓ (પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ) માંથી મેળવતા હતા. તેઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ અથવા જટિલ ચયાપચયના માર્ગોના વિકાસ પહેલા અસ્તિત્વમાં હતા.

(D) પિતૃઓ વગર (અથવા નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી) સજીવના નિર્માણની પ્રક્રિયાને ઐતિહાસિક રીતે $Abiogenesis$ (અજીવજનન) અથવા $Spontaneous$ $Generation$ (સ્વયંજનન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Abiogenesis$ સૂચવે છે કે સજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
$Evolution$ (ઉદવિકાસ) એટલે ક્રમિક પેઢીઓમાં જૈવિક વસ્તીના આનુવંશિક લક્ષણોમાં થતો ધીમો ફેરફાર.
$Pangenesis$ એ $Charles$ $Darwin$ દ્વારા સૂચવવામાં આવેલ આનુવંશિકતાની એક કાલ્પનિક પદ્ધતિ હતી.
$Induction$ (પ્રેરણ) એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં કોષોનો એક સમૂહ બીજાના વિકાસને પ્રભાવિત કરે છે.

(A) ઓપેરિન-હાલડેન પરિકલ્પના 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.
આદિ વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$નો અભાવ હતો.
તેથી,આદિ વાતાવરણમાં હાજર વાયુઓનું સાચું સંયોજન $CH_4, NH_3, H_2$ અને $H_2O$ (વરાળ સ્વરૂપમાં) છે.

(D) ઓપેરિન-હાલડેન (Oparin-Haldane) ના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ, આદિ પૃથ્વી પર પદાર્થોના ઉદ્ભવનો ક્રમ નીચે મુજબ હતો:
$1$. $NH_3$ (એમોનિયા), $H_2O$ અને $CH_4$ જેવા સરળ અકાર્બનિક અણુઓ હાજર હતા.
$2$. આ અણુઓ વચ્ચે પ્રક્રિયા થઈને એમિનો એસિડ્સ જેવા સરળ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા.
$3$. સરળ કાર્બનિક અણુઓનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને પ્રોટીન્સ જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા.
$4$. વધુ જટિલતાને કારણે ન્યુક્લિઈક એસિડ્સ ($RNA$/$DNA$) નું નિર્માણ થયું, જે સ્વયં-પ્રતિકૃતિ (self-replication) માટે આવશ્યક હતા.
તેથી, સાચો ક્રમ $\text{એમોનિયા} \rightarrow \text{એમિનો} \rightarrow \text{એસિડ્સ} \rightarrow \text{પ્રોટીન્સ} \rightarrow \text{ન્યુક્લિઈક} \rightarrow \text{એસિડ્સ}$ છે.

(A) સજીવોના દેહજળમાં $NaCl$ (સોડિયમ ક્લોરાઈડ) ની હાજરી એ વાતનો મજબૂત પુરાવો છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ સમુદ્રોમાં થઈ હતી.
આનું કારણ એ છે કે ઘણા સજીવોના આંતરિક પ્રવાહીમાં ક્ષારોનું પ્રમાણ તે પ્રાચીન સમુદ્રોની ક્ષારતા જેવું જ છે જ્યાં જીવનનો પ્રથમ ઉદ્ભવ થયો હતો.
આ શારીરિક સમાનતા સૂચવે છે કે પ્રારંભિક જીવો આદિ સમુદ્રોના ખારા વાતાવરણમાં અનુકૂલિત થયા હતા અને જેમ જેમ તેઓ ઉત્ક્રાંતિ પામીને અન્ય વાતાવરણમાં ગયા,તેમ તેમ તેમણે આ આંતરિક રાસાયણિક સંતુલન જાળવી રાખ્યું હતું.

(C) ઓપેરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પના મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને તેમાં મુક્ત ઓક્સિજનનો અભાવ હતો. પ્રથમ સજીવો કાર્બનિક અણુઓના 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ' (આદિ સૂપ) માં ઉદ્દવિકાસ પામ્યા હતા. આ પ્રારંભિક સજીવો પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવવામાં અસમર્થ હતા અને પોષણ માટે પર્યાવરણમાં રહેલા અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા કાર્બનિક અણુઓ પર આધાર રાખતા હતા. તેથી,તેઓ વિષમપોષી હતા.

(B) $1953$ માં, સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું, જેમાં $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા વાયુઓનો સમાવેશ થતો હતો.
તેમણે વીજળીના ચમકારાનું અનુકરણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
આ પ્રયોગના પરિણામે, તેમણે કાર્બનિક સંયોજનો, ખાસ કરીને એમિનો એસિડ (જેમ કે ગ્લાયસીન, એલેનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ) નું નિર્માણ અવલોકન કર્યું હતું.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) જીવનની ઉત્પત્તિનો જૈવ-રાસાયણિક સિદ્ધાંત,જેને ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એલેક્ઝાન્ડર ઓપેરિન અને $J.B.S.$ હાલડેન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.
રશિયન જૈવ-રસાયણશાસ્ત્રી એલેક્ઝાન્ડર ઓપેરિને $1936$ માં તેમનું પુસ્તક 'ધ ઓરિજિન ઓફ લાઈફ' પ્રકાશિત કર્યું,જેમાં તેમણે પ્રસ્તાવ મૂક્યો કે આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિ થઈ છે.
આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડક્શનકારી (reducing) હતું અને વીજળી તથા $UV$ કિરણો જેવા ઉર્જા સ્ત્રોતોની અસર હેઠળ સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થયું હતું.
તેથી,જીવનની ઉત્પત્તિ માટે સૌથી વધુ તર્કસંગત જૈવ-રાસાયણિક માળખું પૂરું પાડવા માટે ઓપેરિનને શ્રેય આપવામાં આવે છે.

(C) જીવની ઉત્પત્તિ વિશેનો સૌથી આધુનિક અને વ્યાપકપણે સ્વીકૃત સિદ્ધાંત $\text{ઓપરિન}-\text{હેલ્ડન}$ સિદ્ધાંત છે, જેને $\text{રાસાયણિક}$ $\text{ઉદવિકાસ}$નો સિદ્ધાંત અથવા $\text{કેમોસિન્થેટિક}$ સિદ્ધાંત તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
એલેક્ઝાન્ડર ઓપરિન અને જે.બી.એસ. હેલ્ડને સ્વતંત્ર રીતે પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે જીવનની ઉત્પત્તિ આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ હતી.
તેથી, $\text{ઓપરિન}$ સાચો જવાબ છે.

(D) રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસની સંકલ્પના,જેને ઘણીવાર ઓપેરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ છે.
આ કાર્બનિક અણુઓ પૃથ્વીના આદિ વાતાવરણમાં હાજર અકાર્બનિક પદાર્થોના ક્રમિક રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા રચાયા હતા.
ઉચ્ચ તાપમાન,જ્વાળામુખીની પ્રવૃત્તિ અને વીજળી જેવા અનુકૂળ પર્યાવરણીય સંજોગો હેઠળ,સરળ અકાર્બનિક સંયોજનો જોડાઈને જટિલ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે એમિનો એસિડ,શર્કરા અને ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ) બનાવ્યા.
આ અણુઓ અંતે એકત્રિત થઈને પ્રથમ આદિ જીવ સ્વરૂપોની રચના કરી.

(D) $Azoic$ શબ્દ ગ્રીક શબ્દો '$a$' (વગર) અને '$zoe$' (જીવન) પરથી ઉતરી આવ્યો છે,જેનો અર્થ 'જીવન વગરનું' થાય છે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય દ્રષ્ટિએ,$Azoic$ મહાકલ્પ પૃથ્વીના ઇતિહાસના સૌથી પ્રારંભિક સમયગાળાને,ખાસ કરીને હેડિયન ઇઓન $(Hadean \ Eon)$ ને દર્શાવે છે,જે પ્રથમ સજીવોના ઉદભવ પહેલાનો સમય હતો.
તેથી,$Azoic$ મહાકલ્પ જીવનની ગેરહાજરી દ્વારા લાક્ષણિક છે.

(C) $1953$ માં,સ્ટેન્લી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હલ્ડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી એક બંધ પ્રણાલી બનાવી,જેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા વાયુઓનું મિશ્રણ ઊંચા તાપમાને રાખવામાં આવ્યું હતું.
તેમણે વીજળીના ચમકારાનું અનુકરણ કરવા માટે વિદ્યુત વિભાર (electric discharge) દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે ઘનીકૃત પ્રવાહીમાં સરળ કાર્બનિક સંયોજનો,ખાસ કરીને ગ્લાયસીન,એલેનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું હતું.
આમ,આ પ્રયોગે દર્શાવ્યું કે પૂર્વ-જૈવિક પરિસ્થિતિઓમાં અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે.

(B) લુઈ પાશ્ચરે સાબિત કર્યું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (જીવજનનવાદ - Biogenesis).
તેમણે તેમના પ્રયોગમાં હંસની ડોક જેવા આકારના (swan-necked) ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
આ ફ્લાસ્કમાં હવા અંદર જઈ શકતી હતી,પરંતુ ધૂળના રજકણો અને સૂક્ષ્મજીવો વળાંકવાળી નળીમાં ફસાઈ જતા હતા.
પરિણામે,ફ્લાસ્કમાં રહેલું દ્રાવણ જંતુરહિત રહ્યું,જે સાબિત કરે છે કે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ થતી નથી.

(D) જીવની ઉત્પત્તિ અંગેની આધુનિક વૈજ્ઞાનિક સમજણ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે,જેને ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જીવન ઉદ્ભવ્યું છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ (અજીવજનનવાદ,ઈશ્વરીય સર્જન,કે કાદવ પર સૂર્યપ્રકાશ) વર્તમાન વૈજ્ઞાનિક સર્વસંમતિ એટલે કે 'રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ'નું પ્રતિનિધિત્વ કરતા નથી. તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) લુઈ પાશ્ચર સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કરવા માટે જાણીતા છે. તેમણે દર્શાવ્યું હતું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે,જેને જીવજનનવાદ (Biogenesis) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેમણે રોગોનો જંતુવાદ (Germ Theory of Disease) પણ વિકસાવ્યો હતો,જે જણાવે છે કે સૂક્ષ્મજીવો ઘણા રોગોનું કારણ છે. જોકે,જીવનની ઉત્પત્તિ અને ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનના સંદર્ભમાં,તેમનું સૌથી મહત્વનું યોગદાન જીવજનનવાદનો પ્રાયોગિક પુરાવો છે.

(C) ઓપેરિન-હાલડેન પરિકલ્પના અને મિલર-યુરેના પ્રયોગ મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) સ્વભાવનું હતું.
તેમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ નો અભાવ હતો.
પ્રાથમિક વાતાવરણ મુખ્યત્વે હાઈડ્રોજન $(H_2)$,પાણીની વરાળ $(H_2O)$,મિથેન $(CH_4)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ નું બનેલું હતું.

(B) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરીએ $1953$ માં જીવની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે આદિ વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતું એક બંધ તંત્ર બનાવ્યું હતું.
ફ્લાસ્કમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલ મિશ્રણમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ નો સમાવેશ થતો હતો.
તેથી,$NH_3$ અને $H_2$ ની સાથે,તેમણે $CH_4$ અને $H_2O$ નો ઉપયોગ કર્યો હતો.

(A) પૃથ્વીની રચના આશરે $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં થઈ હતી. પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ આશરે $4.0$ અબજ વર્ષ પહેલાં થઈ હતી. તેથી,પૃથ્વીની રચના અને જીવની ઉત્પત્તિ વચ્ચેનો સમયગાળો $4.5 - 4.0 = 0.5$ અબજ વર્ષ છે.

(B) અજીવજનનવાદનો સિદ્ધાંત,જેને 'સ્વતઃ જનનવાદ' (Spontaneous Generation) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે સજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી સ્વતઃ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ સિદ્ધાંતને ફ્રાન્સેસ્કો રેડી,લેઝારો સ્પાલાન્ઝાની અને અંતે લુઈ પાશ્ચર જેવા વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયોગો દ્વારા ખોટો સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો,જેમણે સાબિત કર્યું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્દભવે છે (જીવજનનવાદ - Biogenesis).

(A) $1953$ માં,સ્ટેન્લી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ ઓપરિન-હાલડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી એક બંધ પ્રણાલી બનાવી,જેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઈડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ ઊંચા તાપમાને કરવામાં આવ્યો હતો. એક અઠવાડિયા સુધી આ પ્રયોગ ચલાવ્યા પછી,તેમણે સરળ કાર્બનિક સંયોજનો,ખાસ કરીને એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું. આનાથી જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા મળ્યા.

(A) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરીએ ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વી જેવી પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ કર્યું,જેમ કે ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4, NH_3, H_2$ તથા $H_2O$ ધરાવતું રિડક્શન વાતાવરણ. તેમણે એમિનો એસિડના નિર્માણનું અવલોકન કર્યું,જેણે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા કે જીવનની ઉત્પત્તિ જૈવ રસાયણોમાંથી થઈ છે.

(A) મિલર-યુરેના પ્રયોગ અને ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પનાના સંદર્ભમાં,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) પ્રકારનું માનવામાં આવતું હતું.
આ વાતાવરણમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા સરળ અણુઓ હાજર હતા.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,મિથેન $(CH_4)$ એ એક મુખ્ય કાર્બનિક પૂર્વગામી છે જે પૂર્વ જૈવિક ઉદ્દવિકાસ દરમિયાન એમિનો એસિડ અને અન્ય જટિલ કાર્બનિક અણુઓના સંશ્લેષણ માટે આવશ્યક હતું.

(D) આદિ પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) પ્રકારનું હતું.
ઓપેરિન-હલ્ડેન ઉત્કલ્પના અને મિલર-યુરેના પ્રયોગ મુજબ,આદિ વાતાવરણમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,પાણીની વરાળ $(H_2O)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ જેવા વાયુઓ હાજર હતા.
આદિ વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે ખૂબ જ સક્રિય હતો અને પાણી તથા ઓક્સાઇડના નિર્માણમાં વપરાઈ જતો હતો.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ મુક્ત ઓક્સિજન નથી,તેથી આ તમામ વાયુઓ હાજર હતા.
તેથી,સાચો જવાબ એ છે કે આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ ગેરહાજર નહોતું.

(C) બિગ બેન્ગ થીયરી,જે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ સમજાવે છે,તે $1927$ માં જ્યોર્જ લિમેઈટર દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી.
આ થીયરી સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડ એક અત્યંત ગરમ અને ઘનતા ધરાવતા બિંદુમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે જેનું ઝડપથી વિસ્તરણ થયું હતું.

(A) ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પના મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) પ્રકારનું હતું.
તેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા વાયુઓ હાજર હતા,
પરંતુ તેમાં મુક્ત આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$નો અભાવ હતો.
ઓક્સિજન પાછળથી સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થયો હતો.

(B) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ સી. યુરીએ ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં આદિ પૃથ્વી જેવી પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ કર્યું,જેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને $800^{\circ}C$ તાપમાને વિદ્યુત વિભાર (electric discharge) ઉત્પન્ન કર્યો હતો. તેમણે એમિનો એસિડનું નિર્માણ થતું જોયું,જે પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે. આમ,તેમણે સાબિત કર્યું કે અજૈવિક પૂર્વગામીઓમાંથી કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે,જે જીવનનો આધાર બનાવે છે.

(A) ઓપરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પના મુજબ,પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) પ્રકારનું હતું. તેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા સંયોજનો હાજર હતા. આદિ વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે અત્યંત સક્રિય હોવાથી અન્ય તત્વો સાથે જોડાઈને તરત જ ઓક્સાઈડ બનાવી લેત. તેથી,આદિ વાતાવરણમાં ઓક્સિજન હાજર નહોતો.

(C) જીવનની ઉત્પત્તિના ઓપેરિન-હલ્ડેન સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનની શરૂઆત પૃથ્વીના આદિ મહાસાગરોમાં થઈ હતી. જીવનનું રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ પાણીમાં થયું હતું,જ્યાં સરળ કાર્બનિક અણુઓ એકત્રિત થઈને જટિલ અણુઓ બનાવ્યા,જે અંતે પ્રથમ આદિ કોષોમાં પરિણમ્યા.

(C) ઓપેરિન-હૉલ્ડન ઉત્કલ્પના અને મિલર-યુરેના પ્રયોગ 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.
આદિ વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે અત્યંત સક્રિય છે અને તે જીવની ઉત્પત્તિ માટે જરૂરી કાર્બનિક અણુઓનું ઓક્સિડેશન કરી નાખત.
ઓક્સિજન પાછળથી સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા વાતાવરણમાં મુક્ત થયો હતો.