Origin of Life Questions in Gujarati

(N/A) $Abiogenesis$ (અજીવજનન): આ સિદ્ધાંત મુજબ જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી થઈ છે. તેને સ્વયંજનનવાદ (spontaneous generation) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$Biogenesis$ (જીવજનન): આ સિદ્ધાંત મુજબ જીવનની ઉત્પત્તિ અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી થાય છે. આ ખ્યાલ $Louis$ $Pasteur$ જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો.

(N/A) પ્રોટીનોઇડ્સ એ એમિનો એસિડના થર્મલ પોલિમર છે. તેઓ સૂકા એમિનો એસિડના મિશ્રણને $160^{\circ}C$ થી $210^{\circ}C$ તાપમાને ઘણા કલાકો સુધી ગરમ કરીને સંશ્લેષિત કરવામાં આવે છે. સિડની ફોક્સ દ્વારા આ રચનાઓને આદિજીવિક વાતાવરણમાં પ્રથમ જીવંત કોષો (પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) ના સંભવિત પુરોગામી તરીકે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી.

(C) જ્યારે આપણે તારાઓ જોઈએ છીએ,ત્યારે આપણે એવા પ્રકાશનું અવલોકન કરીએ છીએ જેણે અવકાશમાં વિશાળ અંતર કાપ્યું છે. પ્રકાશની ગતિ મર્યાદિત $(3 \times 10^8 \ m/s)$ હોવાથી,દૂરના તારાઓનો પ્રકાશ પૃથ્વી સુધી પહોંચવામાં સમય લે છે. તેથી,આજે આપણે જે પ્રકાશ જોઈએ છીએ તે ઘણા વર્ષો પહેલા તે તારાઓમાંથી નીકળ્યો હતો. પરિણામે,તારાઓને જોવા એટલે કે ભૂતકાળમાં જોવું.

(D) બિગ બેંગ સિદ્ધાંત મુજબ,બ્રહ્માંડ આશરે $20,000$ મિલિયન વર્ષ જૂનું હોવાનું માનવામાં આવે છે. ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનમાં જીવનની ઉત્પત્તિ અને પૃથ્વીના નિર્માણના સંદર્ભને સમજવા માટે આ એક પ્રમાણિત વૈજ્ઞાનિક અંદાજ છે.

(D) આકાશગંગા એ એક વિશાળ તંત્ર છે જે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા બંધાયેલું છે અને તેમાં તારાઓ,તારાઓના અવશેષો,આંતરતારકીય વાયુ,ધૂળ અને શ્યામ દ્રવ્યનો સમાવેશ થાય છે. તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો આકાશગંગાના ઘટકો છે.

(A) બીગ બેંગ વાદ ($Big$ $Bang$ theory) એ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ સમજાવવા માટેનો સૌથી વધુ સ્વીકૃત વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત છે.
તે સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ આશરે $13.8$ અબજ વર્ષ પહેલાં એક અત્યંત ગરમ અને ઘન બિંદુમાંથી થઈ હતી અને ત્યારથી તે સતત વિસ્તરી રહ્યું છે.
અજીવજનનવાદ $(Abiogenesis)$ એ નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી જીવનની ઉત્પત્તિને સંદર્ભિત કરે છે.
જૈવજનનવાદ $(Biogenesis)$ એ અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી નવા સજીવોના નિર્માણને સંદર્ભિત કરે છે.
પેનસ્પર્મિયા $(Panspermia)$ એ એવી પરિકલ્પના છે કે જીવન સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે અવકાશી ધૂળ,ઉલ્કાઓ,લઘુગ્રહો અથવા ધૂમકેતુઓ દ્વારા ફેલાયેલું છે.

(B) બિગ બેંગ સિદ્ધાંત મુજબ,બ્રહ્માંડ એક અત્યંત ગરમ અને ગીચ અવસ્થામાંથી વિસ્તરણ પામ્યું છે. જેમ જેમ બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થયું,તેમ તેમ તેની ઉર્જા ઘનતામાં ઘટાડો થયો,જેના પરિણામે તાપમાનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો. આ ઠંડકને કારણે જ પરમાણુ કણો,અણુઓ અને અંતે તારાઓ તથા આકાશગંગાઓનું નિર્માણ શક્ય બન્યું.

(C) બિગ બેંગ થિયરી મુજબ,બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થયું અને તે ઠંડું પડ્યું. બ્રહ્માંડના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન,આદિ ન્યુક્લિયોસિન્થેસિસ દ્વારા સૌથી સરળ અને પુષ્કળ પ્રમાણમાં તત્વો બન્યા હતા. સૌપ્રથમ સર્જાયેલા વાયુઓ મુખ્યત્વે $H_{2}$ (હાઇડ્રોજન) અને $He$ (હિલિયમ) હતા. આ તત્વોએ તારાઓ અને આકાશગંગાઓના નિર્માણ માટે કાચો માલ પૂરો પાડ્યો હતો.

(C) પૃથ્વી 'મિલ્કી વે' (જેને આકાશગંગા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નામની આકાશગંગામાં આવેલી છે. મિલ્કી વે એ એક સર્પાકાર આકાશગંગા છે જેમાં આપણી સૂર્યમાળાનો સમાવેશ થાય છે.

(D) વૈજ્ઞાનિક સર્વસંમતિ અને $NCERT$ જીવવિજ્ઞાનના અભ્યાસક્રમ મુજબ,પૃથ્વીની રચના અંદાજે $4.5$ બિલિયન વર્ષ પહેલા થઈ હતી. ઉત્ક્રાંતિવાદ અને પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિના અભ્યાસમાં આ એક પાયાની હકીકત છે.

(A) પૃથ્વીના પ્રારંભિક વાતાવરણમાં સૂર્યના વિકિરણોને રોકવા માટે ઓઝોન સ્તર હાજર નહોતું. સૂર્યમાંથી આવતા ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતા $UV$ કિરણો પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચ્યા અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ નું હાઈડ્રોજન $(H_2)$ અને ઓક્સિજન $(O_2)$ માં પ્રકાશ-વિઘટન (photolysis) કર્યું. હલકો હાઈડ્રોજન વાયુ અવકાશમાં મુક્ત થઈ ગયો,જ્યારે ઓક્સિજન એમોનિયા અને મિથેન જેવા અન્ય તત્વો સાથે જોડાઈને પાણી,કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને અન્ય સંયોજનો બનાવ્યા.

(C) પૃથ્વીના નિર્માણના પ્રારંભિક તબક્કે,વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શન કરતું) હતું. જેમ જેમ મુક્ત ઓક્સિજન ઉત્પન્ન થયો,તેમ તે આદિ વાતાવરણમાં હાજર પુષ્કળ હાઈડ્રોજન અને મિથેન સાથે પ્રતિક્રિયા પામ્યો. ઓક્સિજનની હાઈડ્રોજન સાથેની પ્રતિક્રિયાથી પાણી $(H_2O)$ બન્યું,અને તેની મિથેન $(CH_4)$ તથા એમોનિયા $(NH_3)$ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને અન્ય જટિલ સંયોજનોનું નિર્માણ થયું. તેથી,ઓક્સિજન હાઈડ્રોજન,મિથેન અને એમોનિયા સાથે જોડાઈને આ આવશ્યક અણુઓ બનાવે છે.

(B) પ્રાચીન ગ્રીક વિચારકોના મતે,જીવન પૃથ્વી સહિતના વિવિધ ગ્રહો પર $Spores$ (બીજકોષ) તરીકે ઓળખાતા એકમોના સ્વરૂપમાં સ્થાનાંતરિત થયું હતું. આ સિદ્ધાંતને $Panspermia$ (પેન્સપર્મિયા) નો સિદ્ધાંત કહેવામાં આવે છે.

(D) $Panspermia$ (પેનસ્પર્મિયા) ના સિદ્ધાંત મુજબ,જીવન સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે અવકાશી ધૂળ,ઉલ્કાઓ,એસ્ટરોઇડ્સ અથવા ધૂમકેતુઓ દ્વારા ફેલાયેલું છે. આ સિદ્ધાંત મુજબ,જીવન અન્ય ગ્રહો પરથી પૃથ્વી પર પ્રતિરોધક બીજાણુઓ (spores) અથવા સૂક્ષ્મજીવોના સ્વરૂપમાં આવ્યું હતું. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદ (Theory of Spontaneous Generation),જેને અજીવજનનવાદ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે મુજબ સજીવો નિર્જીવ પદાર્થો જેવા કે સડતું ઘાસ,કાદવ અથવા પરસેવામાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ વાદને પાછળથી ફ્રાન્સેસ્કો રેડી,લેઝારો સ્પાલાન્ઝાની અને લુઈ પાશ્ચર જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગો દ્વારા ખોટો સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો,જેમણે દર્શાવ્યું હતું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (જીવજનનવાદ).

(A) લુઈસ પાશ્ચરે સાબિત કર્યું કે જીવન માત્ર પૂર્વ અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે. તેમણે 'સ્વાન-નેક્ડ ફ્લાસ્ક' પ્રયોગનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવ્યું કે પૂર્વ-જંતુરહિત ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી જીવન ઉત્પન્ન થતું નથી,જ્યારે હવા માટે ખુલ્લા રાખેલા બીજા ફ્લાસ્કમાં હવામાં પહેલેથી હાજર રહેલા સજીવોમાંથી નવા સજીવો ઉત્પન્ન થયા. આ પ્રયોગે 'સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ' (spontaneous generation) ના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કર્યો.

(B) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત,જેને ઓપેરીન-હાલ્ડેન ઉત્કલ્પના તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવન અજૈવિક કાર્બનિક અણુઓમાંથી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા ઉદ્ભવ્યું છે.
$A.I.$ ઓપેરીન (રશિયાથી) અને $J.B.S.$ હાલ્ડેન (ઇંગ્લેન્ડથી) એ સ્વતંત્ર રીતે સૂચવ્યું હતું કે જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ અસ્તિત્વ ધરાવતા અજૈવિક કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,વગેરે) માંથી આવ્યું હોઈ શકે છે અને જીવનના નિર્માણ પહેલા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ થઈ હતી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) લુઈ પાશ્ચરે તેમના પ્રખ્યાત 'સ્વાન-નેક ફ્લાસ્ક' પ્રયોગ દ્વારા સફળતાપૂર્વક સાબિત કર્યું કે જીવન ફક્ત અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (બાયોજેનેસિસ).
આ પ્રયોગમાં,તેમણે શરૂઆતમાં કોઈ પણ સૂક્ષ્મજીવો હાજર નથી તેની ખાતરી કરવા માટે મૃત યીસ્ટ ધરાવતા પોષક દ્રાવણ (nutrient broth) નો ઉપયોગ કર્યો હતો.
દ્રાવણને ઉકાળીને તેમણે તેને જંતુરહિત કર્યું,અને ફ્લાસ્કની લાંબી,વળાંકવાળી ગરદન હવામાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવોને દ્રાવણ સુધી પહોંચતા અટકાવતી હતી.
જ્યાં સુધી ફ્લાસ્કની ગરદન તોડવામાં ન આવી અથવા નમાવવામાં ન આવી ત્યાં સુધી જંતુરહિત દ્રાવણમાં કોઈ જીવન દેખાયું નહીં,જે સાબિત કરે છે કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉદ્ભવતું નથી.

(C) સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદ (Spontaneous generation),જેને અજીવજનનવાદ (abiogenesis) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે સજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. લુઈ પાશ્ચરના પ્રયોગો પછી આ વાદને કાયમી ધોરણે નકારી કાઢવામાં આવ્યો હતો,જેમાં સાબિત થયું હતું કે જીવન માત્ર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (જીવજનનવાદ - biogenesis).

(C) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ ઓપેરીન-હાલ્ડેન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં એક એવું સાધન બનાવ્યું જે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતું હતું,જેમાં ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ તથા પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડ્યુસિંગ વાતાવરણ સામેલ હતું.
આ બંધ ફ્લાસ્કમાં વિદ્યુત વિભાર (electric discharge) પસાર કરીને,તેમણે સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ થતું જોયું.
તેથી,મિલર એ વૈજ્ઞાનિક છે જેમણે જીવનની રાસાયણિક ઉત્પત્તિને પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરી હતી.

(A) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ જેવા વાયુઓના મિશ્રણને $2:1:2$ ના ગુણોત્તરમાં અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ધરાવતી એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી હતી.
આદિ પૃથ્વીના ઉચ્ચ-ઊર્જા વાતાવરણનું અનુકરણ કરવા માટે,તેમણે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ ઉત્પન્ન કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને $800^{\circ} C$ તાપમાન જાળવી રાખ્યું હતું.
આ પ્રયોગે સરળ અકાર્બનિક અણુઓમાંથી એમિનો એસિડના સંશ્લેષણને સફળતાપૂર્વક દર્શાવ્યું હતું,જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપે છે.

(D) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પૃથ્વીના આદિ વાતાવરણનું અનુકરણ કરતા વાયુઓના મિશ્રણ ધરાવતા ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી હતી.
આ મિશ્રણમાં મિથેન $(CH_{4})$,એમોનિયા $(NH_{3})$,હાઇડ્રોજન $(H_{2})$ અને પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ અનુક્રમે $2:1:2:1$ ના પ્રમાણમાં હતા.
તેથી,વિકલ્પોમાં દર્શાવેલ તમામ વાયુઓ પ્રયોગમાં વપરાયેલા મિશ્રણનો ભાગ હતા.

(B) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ $1953$ માં જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતી એક બંધ પ્રણાલી બનાવી હતી, જેનું તાપમાન $100^{\circ}C$ થી થોડું ઓછું રાખવામાં આવ્યું હતું.
વીજળીના ચમકારાની નકલ કરવા માટે મિશ્રણમાંથી ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ પસાર કરવામાં આવ્યા હતા.
એક અઠવાડિયા પછી, તેમણે સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ જોયું, જેમાં મુખ્યત્વે ગ્લાયસીન, એલેનાઈન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા $Amino\,acids$ (એમિનો એસિડ) નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી, સાચો જવાબ $Amino\,acids$ (એમિનો એસિડ) છે.

(A) અજીવજનનવાદ (Abiogenesis) નો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવન અજૈવિક કાર્બનિક અણુઓમાંથી ક્રમિક રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉદભવ્યું છે.
આ ખ્યાલ ઓપેરિન-હેલ્ડન (Oparin-Haldane) ના સિદ્ધાંત દ્વારા સમર્થિત છે,જે સૂચવે છે કે આદિ વાતાવરણમાં સાદા અકાર્બનિક અણુઓ જોડાઈને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવ્યા,જે અંતે પ્રથમ આદિ કોષના નિર્માણ તરફ દોરી ગયા.
પેનસ્પર્મીઆ સૂચવે છે કે જીવન અવકાશમાંથી આવ્યું છે,અને જૈવજનન જણાવે છે કે જીવન ફક્ત અગાઉના અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદભવે છે.

(D) $\text{વિશિષ્ટ}$ $\text{સર્જનવાદ}$ ($Theory$ $of$ $Special$ $Creation$) સૂચવે છે કે આજે આપણે જે સજીવો જોઈએ છીએ તે બધા જ તેમના વર્તમાન સ્વરૂપમાં જ ઉત્પન્ન થયા હતા. આ વાદની ત્રણ મુખ્ય માન્યતાઓ છે: $(1)$ આજે જોવા મળતી તમામ સજીવ જાતિઓ જેવી છે તેવી જ ઉત્પન્ન થયેલી છે. $(2)$ સર્જન સમયથી જ વિવિધતા સમાન હતી અને ભવિષ્યમાં પણ સમાન રહેશે. $(3)$ પૃથ્વીની ઉંમર આશરે $4000$ વર્ષ છે.

(C) પરંપરાગત ધાર્મિક સાહિત્ય મુજબ,પૃથ્વી આશરે $4000$ વર્ષ જૂની માનવામાં આવે છે. ઉત્ક્રાંતિવાદના સંદર્ભમાં વૈજ્ઞાનિક અંદાજ $4.5$ અબજ વર્ષ છે,તેની સરખામણી કરવા માટે આ ઐતિહાસિક/પૌરાણિક દ્રષ્ટિકોણનો ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે.

(B) પૃથ્વીનો ઈતિહાસ મૂળભૂત રીતે બ્રહ્માંડના ઈતિહાસ સમાન છે. ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનના સંદર્ભમાં,પૃથ્વીનો ઈતિહાસ એ પૃથ્વી પરના જીવનના ઈતિહાસને સમકક્ષ ગણવામાં આવે છે,જેને જૈવિક ઈતિહાસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આમાં જીવનની ઉત્પત્તિ,જાતિઓમાં વિવિધતા અને અબજો વર્ષો દરમિયાન થયેલા ઉત્ક્રાંતિના ફેરફારોનો સમાવેશ થાય છે.

(D) $NCERT$ જીવવિજ્ઞાન પાઠ્યપુસ્તકમાં આપેલ ઉત્ક્રાંતિના સમયરેખા મુજબ,અપૃષ્ઠવંશીઓ આશરે $500$ મિલિયન વર્ષ અગાઉ (mya) ઉદભવ્યા હતા.
આ સમયગાળો પૃથ્વી પરના જીવનના ઇતિહાસમાં એક નોંધપાત્ર વિવિધતા દર્શાવે છે,જે વિવિધ અપૃષ્ઠવંશી સમુદાયોના વિકાસ તરફ દોરી ગયો.

(B) રાસાયણિક ઉદવિકાસના સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ છે.
$1$. સૌ પ્રથમ,સાદા કાર્બનિક અણુઓ બન્યા,જેનું પોલીમરાઈઝેશન થઈને મહાઅણુઓ (જેમ કે પ્રોટીન,ન્યુક્લિક એસિડ વગેરે) બન્યા.
$2$. આ મહાઅણુઓ એકત્રિત થઈને અકોષી સમુહ (જેમ કે કોએસરવેટ્સ અથવા પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) બનાવ્યા.
$3$. આ સમુહોમાંથી અંતે પ્રથમ આદિ એકકોષી સજીવોનો ઉદભવ થયો.
$4$. લાખો વર્ષો દરમિયાન,એકકોષી સજીવોમાંથી જટિલ બહુકોષી સજીવોનો વિકાસ થયો.
તેથી,સાચો ઉદવિકાસીય ક્રમ છે: મહાઅણુઓ $\rightarrow$ અકોષી સમુહ $\rightarrow$ એકકોષી સજીવો $\rightarrow$ બહુકોષી સજીવો.

(A) બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અંદાજે $20$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં થઈ હોવાનું માનવામાં આવે છે $(Y-1)$.
પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4.5$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં થયું હતું $(X-2)$.
પ્રથમ અકોષીય જીવ સ્વરૂપો લગભગ $3.0$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યા હતા $(Z-3)$.
તેથી, સાચી જોડ $X-2, Y-1, Z-3$ છે.

(D) સ્ટેનલી મિલર,એક અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકે,રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ઓપેરિન-હાલડેન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે $1953$ માં એક પ્રખ્યાત પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં એવું વાતાવરણ બનાવ્યું જે પૃથ્વીના આદિવાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતું હતું,જેમાં $800^{\circ}C$ તાપમાને $CH_4$,$H_2$,$NH_3$ અને પાણીની વરાળના મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
તેમના પ્રયોગમાં એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોવા મળ્યું હતું.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે મિલરના પ્રયોગમાં એમિનો એસિડનું નિર્માણ થયું હતું,શર્કરા,નાઈટ્રોજન બેઈઝ,રંજકદ્રવ્યો કે ચરબીનું નહીં.

(D) આપેલ આકૃતિ મિલર-યુરે પ્રયોગ દર્શાવે છે,જેણે જીવનની ઉત્પત્તિનો અભ્યાસ કરવા માટે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું.
આ સાધનમાં:
$X$ એ કન્ડેન્સર દર્શાવે છે,જે પાણીની વરાળ અને વાયુઓને ઠંડુ કરીને પ્રવાહી પાણી બનાવે છે (વરસાદનું અનુકરણ).
$Y$ એ ઈલેક્ટ્રોડ દર્શાવે છે,જે વાયુઓ $(CH_4, NH_3, H_2, H_2O)$ વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઊર્જા પૂરી પાડવા માટે વિદ્યુત વિભાર (વીજળીનું અનુકરણ) પ્રદાન કરે છે.
તેથી,$X$ એ કન્ડેન્સર છે અને $Y$ એ ઈલેક્ટ્રોડ છે.

(A) આપેલ આકૃતિ મિલર-યુરે પ્રયોગ દર્શાવે છે,જે જીવનની ઉત્પત્તિના અભ્યાસ માટે પૃથ્વીની શરૂઆતની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યો હતો.
આ સાધનમાં:
$1$. લેબલ $b$ મુખ્ય ફ્લાસ્ક તરફ નિર્દેશ કરે છે જેમાં પાણી હોય છે,જેને પાણીની વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે ગરમ કરવામાં આવે છે,અને તે પ્રયોગ દરમિયાન બનેલા કાર્બનિક ઘટકો (જેમ કે એમિનો એસિડ) ધરાવતું ઘનીકૃત પાણી પણ એકત્રિત કરે છે.
$2$. લેબલ $z$ વેક્યુમ પંપ દર્શાવે છે,જેનો ઉપયોગ ચોક્કસ વાયુઓ $(CH_4, NH_3, H_2)$ દાખલ કરતા પહેલા નિયંત્રિત વાતાવરણ (અજારક પરિસ્થિતિઓ) બનાવવા માટે સાધનમાંથી હવા બહાર કાઢવા માટે થાય છે.
તેથી,$b$ કાર્બનિક ઘટકો ધરાવતું પાણી દર્શાવે છે અને $z$ વેક્યુમ પંપ દર્શાવે છે.

(B) આ આકૃતિ મિલર-યુરે પ્રયોગ દર્શાવે છે,જે આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરે છે.
આ પ્રયોગમાં,સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જ ચેમ્બર (જેને '$b$' તરીકે લેબલ થયેલ છે) માં વાયુઓનું મિશ્રણ વાપરવામાં આવ્યું હતું.
ઉપયોગમાં લેવાયેલા વાયુઓ મિથેન $(CH_{4})$,એમોનિયા $(NH_{3})$,પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_{2})$ હતા.
તેથી,'$b$' આ વાયુઓના મિશ્રણને દર્શાવે છે.

(B) બીગ-બેંગ સિદ્ધાંત એ એક બ્રહ્માંડવિજ્ઞાનનો સિદ્ધાંત છે જે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ સમજાવે છે. આ સિદ્ધાંત સૌપ્રથમ બેલ્જિયન ખગોળશાસ્ત્રી અને ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્યોર્જ લેમેટ્રે દ્વારા $1927$ માં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે સૂચવ્યું હતું કે બ્રહ્માંડની શરૂઆત એક બિંદુ અથવા 'આદિ પરમાણુ' (primeval atom) થી થઈ હતી અને ત્યારથી તે સતત વિસ્તરી રહ્યું છે.

(B) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં વાયુઓનું મિશ્રણ વાપર્યું હતું: મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઈડ્રોજન $(H_2)$,જેનું પ્રમાણ $2 : 1 : 2$ હતું.
વીજળીના કડાકા જેવી સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે આ મિશ્રણને $800^{\circ}C$ તાપમાને વિદ્યુત વિભાર આપવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રયોગ દ્વારા એમિનો એસિડનું નિર્માણ થયું,જે જીવનના રાસાયણિક ઉદવિકાસ માટેનો પુરાવો પૂરો પાડે છે.

(A) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરીએ રાસાયણિક ઉદવિકાસના ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક સીમાચિહ્નરૂપ પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4$,$H_2$,$NH_3$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતું વાતાવરણ બનાવ્યું અને વિદ્યુત વિભારનો ઉપયોગ કરીને $800^{\circ}C$ તાપમાન જાળવ્યું હતું.
આ પ્રયોગના પરિણામે એમિનો એસિડનું નિર્માણ થયું,જેણે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ રાસાયણિક પદાર્થોમાંથી થઈ શકે છે.

(C) $1953$ માં, સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો. તેમણે બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ અને પાણીની વરાળના મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો અને ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી. પરિણામી મિશ્રણના વિશ્લેષણથી $Glycine$, $Alanine$ અને $Aspartic$ acid $(Aspartate)$ જેવા સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોવા મળ્યું હતું. આ પ્રયોગમાં $Asparagine$ એમિનો એસિડ ઉત્પન્ન થયો ન હતો.

(C) જીવનની ઉત્પત્તિના ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનની શરૂઆત આદિ મહાસાગરો (પાણી) માં થઈ હતી. જીવનનો રાસાયણિક ઉદ્વિકાસ આદિ મહાસાગરોમાં હાજર 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ' અથવા 'હોટ ડાયલ્યુટ સૂપ' માં થયો હતો,જ્યાં સરળ કાર્બનિક અણુઓમાંથી જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બન્યા,જે અંતે પ્રથમ આદિ કોષોમાં પરિણમ્યા.

(D) પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં થયું હતું.
પૃથ્વીના નિર્માણના આશરે $500$ મિલિયન વર્ષ પછી પૃથ્વી પર જીવનનો ઉદ્ભવ થયો હતો.
આ સમયગાળો આશરે $4$ અબજ વર્ષ પહેલાંનો છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) રશિયાના ઓપેરિન અને ઇંગ્લેન્ડના હેલ્ડને પ્રીબાયોટિક સૂપનો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો હતો.
આદિ સૂપ (primordial soup) એ શબ્દનો ઉપયોગ પૃથ્વીના શરૂઆતના જળાશયોમાં એકઠા થયેલા કાર્બનિક સંયોજનોના જલીય દ્રાવણનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ $3.8$ અબજ થી $3.55$ અબજ વર્ષ પહેલાં કોઈ તળાવ અથવા મહાસાગરમાં અસ્તિત્વ ધરાવતા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,વગેરે) માંથી ઉદ્ભવ્યું હોઈ શકે છે.
જીવનના નિર્માણ પહેલા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ થઈ હતી,જેમાં અકાર્બનિક ઘટકોમાંથી વિવિધ કાર્બનિક અણુઓનું નિર્માણ થયું હતું.

(C) $J. B. S. Haldane$ $(1920)$ એ સાદા કાર્બનિક સંયોજનોના મિશ્રણ ધરાવતા સમુદ્રના પાણી માટે 'પ્રીબાયોટિક સૂપ' અથવા 'કાર્બનિક પદાર્થોનો ગરમ મંદ સૂપ' શબ્દનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
મિથેન $(CH_{4})$ કદાચ પ્રથમ કાર્બનિક સંયોજન હતું કારણ કે આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને તેમાં ઓક્સિજનનો અભાવ હતો.

(B) પૃથ્વીની સાપેક્ષમાં બ્રહ્માંડ ખૂબ જ વિશાળ છે,જે એક નાના કણ સમાન છે. બ્રહ્માંડ ખૂબ જ જૂનું છે,જે અંદાજે $20$ અબજ વર્ષ જૂનું માનવામાં આવે છે. બ્રહ્માંડ ગેલેક્સીઓના વિશાળ સમૂહોનું બનેલું છે.

(C) પૃથ્વીનું આદિ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) પ્રકારનું હતું,જેમાં મુખ્યત્વે મિથેન $(CH_{4})$,એમોનિયા $(NH_{3})$,હાઇડ્રોજન $(H_{2})$ અને પાણીની વરાળ $(H_{2}O)$ હતા.
પ્રારંભિક વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_{2})$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે અત્યંત સક્રિય હતો અને જીવનની ઉત્પત્તિ માટે જરૂરી કાર્બનિક અણુઓનું ઓક્સિડેશન કરી નાખત.

(B) સ્વયંપોષી સજીવો બે પ્રકારના હોય છે:
$(i)$ રસાયણસ્વયંપોષી: જે સજીવો રસાયણસંશ્લેષણ કરે છે તેમને રસાયણસ્વયંપોષી કહેવામાં આવે છે. તેઓ અજારક હતા. રસાયણસ્વયંપોષી સજીવો અકાર્બનિક કાચા માલમાંથી કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. પોષણની આવી પદ્ધતિ આજે પણ કેટલાક બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે,દા.ત.,સલ્ફર બેક્ટેરિયા,આયર્ન બેક્ટેરિયા અને નાઈટ્રીફાઈંગ બેક્ટેરિયા.
$(ii)$ પ્રકાશસ્વયંપોષી: પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો,એટલે કે પ્રકાશસ્વયંપોષી,ક્લોરોફિલ રંજકદ્રવ્ય ધરાવે છે,જે સરળ રસાયણોના સંયોજનથી બને છે. તેઓ ક્લોરોફિલની મદદથી સૂર્યઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને કાર્બનિક ખોરાક તૈયાર કરતા હતા. તેમની પાસે ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટેના જૈવરાસાયણિક માર્ગોનો અભાવ હતો. તેઓ અજારક હતા અને પાણી સિવાયના અન્ય સ્ત્રોતોમાંથી હાઈડ્રોજનનો ઉપયોગ કરતા હતા.

(A) માઇક્રોસ્ફિયર્સ એ પ્રોટીનોઇડ્સના એકત્રીકરણથી બનતી ગોળાકાર રચનાઓ છે. સિડની ફોક્સ $(1950)$ એ દર્શાવ્યું હતું કે એમિનો એસિડના સૂકા મિશ્રણને $130^{\circ}C-180^{\circ}C$ તાપમાને ગરમ કરવાથી પ્રોટીનોઇડ્સ અથવા પોલીપેપ્ટાઇડ્સ બને છે. જ્યારે તેમને પાણીમાં ઠંડા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $1-2 \mu m$ વ્યાસના પ્રોટીનોઇડ માઇક્રોસ્ફિયર્સ બનાવે છે. આ માઇક્રોસ્ફિયર્સ લિપિડ્સ અને પ્રોટીનથી બનેલી પટલ ધરાવે છે,જે આધુનિક કોષરસપટલની રચનાની નકલ કરે છે અને પ્રોટોબાયોન્ટનું આદિમ સ્વરૂપ રજૂ કરે છે.

(B) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દરમિયાન,નાના અને સરળ કાર્બનિક સંયોજનો ધીમે ધીમે જોડાઈને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવવાની શરૂઆત કરી.
એમિનો એસિડ્સ પોલિમરાઈઝ થઈને પોલીપેપ્ટાઈડ્સ અને પ્રોટીન બનાવે છે.
તે જ રીતે,નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ (પ્યુરીન્સ અને પિરિમિડિન્સ) શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સાથે જોડાઈને ન્યુક્લિયોટાઈડ્સ બનાવે છે,જે અંતે ન્યુક્લિક એસિડ ($RNA$ અને $DNA$) બનાવે છે.
આ જટિલ અણુઓ જીવનની ઉત્પત્તિ માટે અનિવાર્ય હતા.

(A) જીવનનું પ્રથમ કોષીય સ્વરૂપ આશરે $2000$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યું હોઈ શકે છે.
રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના પ્રાયોગિક પુરાવા:
$1953$ માં,એસ.એલ. મિલર અને એચ.સી. યુરેએ રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે $800^{\circ}C$ તાપમાને $CH_4$,$H_2$,$NH_3$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતા બંધ ફ્લાસ્કમાં વિદ્યુત વિભાર (electric discharge) ઉત્પન્ન કર્યો હતો. તેમણે એમિનો એસિડના નિર્માણનું અવલોકન કર્યું હતું. સમાન પ્રયોગોમાં,અન્ય વૈજ્ઞાનિકોએ શર્કરા,નાઇટ્રોજન બેઝ,રંજકદ્રવ્યો અને ચરબીના નિર્માણનું અવલોકન કર્યું હતું.
જીવનના પ્રથમ અકોષીય સ્વરૂપો $3$ અબજ વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યા હોઈ શકે છે. જીવનનું પ્રથમ કોષીય સ્વરૂપ કદાચ $2000$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં (અથવા $2$ અબજ વર્ષ પહેલાં) સુધી ઉદ્ભવ્યું ન હતું કારણ કે તે સમય પહેલાંની પરિસ્થિતિઓ જીવજનન (biogenesis) માટે અનુકૂળ ન હતી. જીવજનનનું આ સંસ્કરણ,એટલે કે,જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ નિર્જીવ અણુઓમાંથી ઉત્ક્રાંતિના બળો દ્વારા ધીમે ધીમે ઉદ્ભવ્યું,તે મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા સ્વીકારવામાં આવ્યું હતું.

(B) વર્ણવેલ સિદ્ધાંત એ સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિનો સિદ્ધાંત (Theory of Spontaneous Generation) છે,જેને અજીવજનનવાદ (Abiogenesis) અથવા સ્વયંજનન (Autogenesis) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી સ્વયંભૂ રીતે ઉદ્ભવ્યું છે.
આ વિચારધારા થેલ્સ,એનેક્સિમેન્ડર,ઝેનોફેન્સ,એમ્પેડોક્લેસ,પ્લેટો અને એરિસ્ટોટલ જેવા પ્રારંભિક ગ્રીક ફિલસૂફો દ્વારા સમર્થિત હતી.

(A) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના ઓપેરિન-હાલડેન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક સીમાચિહ્નરૂપ પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓ જેવું વાતાવરણ બનાવ્યું હતું,જેમાં ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખીના તોફાનો અને $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ તથા પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડ્યુસિંગ વાતાવરણ સામેલ હતું.
એક અઠવાડિયા સુધી પ્રયોગ ચલાવ્યા પછી,તેમણે સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું,જેણે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા કે જીવન નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે.