Origin of Life Questions in Gujarati

(B) પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) સ્વભાવનું હતું અને તેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઇડ્રોજન $(H_2)$ જેવા વાયુઓ હતા.
જેમ જેમ પૃથ્વી ઠંડી પડી,તેમ જળબાષ્પનું ઘનીકરણ થઈને મહાસાગરો બન્યા. સૂર્યના વિકિરણો ($UV$ કિરણો) એ પાણીના અણુઓનું વિભાજન કરીને હાઇડ્રોજન અને ઓક્સિજન મુક્ત કર્યા $(2H_2O \xrightarrow{UV} 2H_2 + O_2)$.
હલકો હાઇડ્રોજન વાયુ અવકાશમાં નાસી ગયો,જ્યારે મુક્ત થયેલો ઓક્સિજન મિથેન અને એમોનિયા સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને અન્ય ઓક્સિજનયુક્ત સંયોજનો બનાવે છે.
આમ,રિડ્યુસિંગ વાતાવરણનું સ્થાન ધીમે ધીમે ઓક્સિજનથી સમૃદ્ધ ઓક્સિડાઇઝિંગ વાતાવરણ દ્વારા લેવામાં આવ્યું.

(B) બીજ ધરાવતી ફર્ન,જેને $Pteridosperms$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બીજ ઉત્પન્ન કરતી વનસ્પતિઓનો એક લુપ્ત સમૂહ છે.
તેઓ સૌપ્રથમ $Devonian$ સમયગાળા દરમિયાન દેખાયા હતા અને $Carboniferous$ સમયગાળા દરમિયાન ખૂબ જ પ્રચલિત બન્યા હતા.
તેથી,તેમની ઉત્પત્તિનો સાચો સમયગાળો $Devonian$ સમયગાળો છે.

(B) પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) હતું અને તેમાં મુક્ત ઓક્સિજનનો અભાવ હતો,જે ઓઝોન સ્તર $(O_3)$ ના નિર્માણ માટે જરૂરી છે.
તેથી,પ્રારંભિક સમયગાળામાં ઓઝોન સ્તર નહોતું.
ઓઝોન સ્તરના અભાવે સૂર્યના $UV$ કિરણો પૃથ્વીની સપાટી સુધી પહોંચી શકતા હતા,જે કાર્બનિક અણુઓના સંશ્લેષણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવતા હતા.
વર્તમાન વાતાવરણમાં ઓઝોન સ્તર હાનિકારક $UV$ કિરણોનું શોષણ કરીને રક્ષણાત્મક કવચ તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રારંભિક સમયમાં ઓઝોન સ્તરનો અભાવ એ ઐતિહાસિક તથ્ય છે અને ઓઝોન સ્તરનું $UV$ કિરણોનું શોષણ કરવું એ વૈજ્ઞાનિક તથ્ય છે,તેથી બંને સાચા છે,પરંતુ કારણ એ સમજાવતું નથી કે પ્રારંભિક સમયમાં ઓઝોન સ્તર કેમ નહોતું.

(A) બાયોજેનેસિસનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે સજીવો ફક્ત અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવે છે.
લુઈ પાશ્ચરે તેમના પ્રખ્યાત સ્વાન-નેક ફ્લાસ્ક પ્રયોગ દ્વારા દર્શાવ્યું હતું કે પૂર્વ-વંધ્યીકૃત ફ્લાસ્કમાં,મૃત યીસ્ટમાંથી જીવન ઉદ્ભવતું નથી,જ્યારે હવા માટે ખુલ્લા ફ્લાસ્કમાં,હવામાં અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી નવા સજીવો ઉદ્ભવે છે.
આ પ્રયોગે અંતે સ્વયંભૂ સર્જન (abiogenesis) ના સિદ્ધાંતને નકારી કાઢ્યો હતો.
બાયોજેનેસિસનો સિદ્ધાંત એ વૈજ્ઞાનિક વિકલ્પ છે જેણે સ્વયંભૂ સર્જનના સિદ્ધાંતનું સ્થાન લીધું છે,તેથી કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી આપે છે.

(B) જ્યોર્જ લેમેઈટરે $(1931)$ બિગ બેંગ થિયરી (મહા વિસ્ફોટનો સિદ્ધાંત) રજૂ કરી હતી.
તેમણે સૂચવ્યું હતું કે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ એક બિંદુમાંથી એક ભયાનક વિસ્ફોટ દ્વારા થઈ હતી,જેના કારણે સમય જતાં બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થયું.

(B) જાન બેપ્ટિસ્ટા વાન હેલમોન્ટ એબાયોજેનેસિસ (સ્વયંભૂ પેઢી) ના સિદ્ધાંતના સમર્થક હતા.
તેમણે દાવો કર્યો હતો કે જો ગંદા,પરસેવાથી ભીના શર્ટને $21$ દિવસ માટે અંધારામાં અને ગંદી કોઠારમાં રાખવામાં આવે તો તેમાંથી ઉંદર ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
આ પ્રયોગનો હેતુ એ દર્શાવવાનો હતો કે નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી જીવન ઉદ્ભવી શકે છે,જોકે પાછળથી તે ખોટું સાબિત થયું હતું.

(A) પૃથ્વીના નિર્માણના પ્રારંભિક તબક્કાઓ દરમિયાન,વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને તેમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ નો અભાવ હતો.
તેથી,ઉદ્વિકાસ પામેલા સૌપ્રથમ જીવો અજારક હતા,કારણ કે તેઓ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં જીવંત રહી શકતા હતા અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ કરી શકતા હતા.
જારક સજીવોનો ઉદ્વિકાસ ઘણો મોડો થયો,જ્યારે સાયનોબેક્ટેરિયા જેવા પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવોની પ્રવૃત્તિને કારણે વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનો સંચય થયો.

(C) બિગ બેંગ થિયરી (Big Bang theory) મુજબ,બ્રહ્માંડ આશરે $20$ બિલિયન વર્ષ જૂનું હોવાનું માનવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડ એક અત્યંત ઘન અને ગરમ બિંદુમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે અને ત્યારથી તે સતત વિસ્તરી રહ્યું છે.

(D) આકાશગંગાઓ એ વિશાળ પ્રણાલીઓ છે જે તારાઓ,તારકીય અવશેષો,આંતરતારકીય વાયુ,ધૂળ અને શ્યામ દ્રવ્યની બનેલી હોય છે,જે ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે. તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો આકાશગંગાઓના ઘટકો છે.

(C) $\text{બીગ } \ \text{બેંગ } \ \text{વાદ}$ (Big Bang theory) એ એક બ્રહ્માંડવિદ્યા સંબંધી મોડેલ છે જે બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ અને તેના ઉત્ક્રાંતિને સમજાવે છે. તે સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડની શરૂઆત લગભગ $13.8$ અબજ વર્ષો પહેલા એક અત્યંત ગરમ અને ઘન બિંદુમાંથી થઈ હતી અને ત્યારથી તે સતત વિસ્તરી રહ્યું છે. અન્ય વિકલ્પો જેવા કે $\text{અજીવજનનવાદ}$, $\text{જીવજનનવાદ}$ અને $\text{વિશિષ્ટ } \ \text{સર્જનવાદ}$ એ પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ સાથે સંબંધિત છે, બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ સાથે નહીં.

(B) વૈજ્ઞાનિક સર્વસંમતિ અને $NCERT$ જીવવિજ્ઞાનના અભ્યાસક્રમ મુજબ,પૃથ્વીની રચના આશરે $4.5$ બિલિયન વર્ષ પહેલાં થઈ હતી.
પૃથ્વી એ મિલ્કી વે (આકાશગંગા) માં આવેલા સૌરમંડળનો એક ભાગ છે.
તેથી,$P$ એ મિલ્કી વે છે અને $Q$ એ $4.5$ બિલિયન વર્ષ છે.

(D) મિલરના પ્રયોગમાં,$P$ એ ઉકળતા પાણી ધરાવતા ફ્લાસ્કને દર્શાવે છે,જે સિસ્ટમને પાણીની વરાળ પૂરી પાડે છે.
$Q$ એ કન્ડેન્સર (ઘનીકરણ પાત્ર) ને દર્શાવે છે,જે વાયુઓ અને પાણીની વરાળના મિશ્રણને ઠંડુ કરીને પ્રવાહી બનાવે છે,જેનાથી કાર્બનિક સંયોજનો એકત્રિત કરી શકાય છે.

(C) પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિનો સમયરેખા નીચે મુજબ છે:
$1$. પૃથ્વીની ઉત્પત્તિ $(P)$: પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4500 \, mya$ $(I)$ પહેલા થયું હતું.
$2$. જીવનની ઉત્પત્તિ $(Q)$: જીવન આશરે $4000 \, mya$ $(II)$ પહેલા અસ્તિત્વમાં આવ્યું હતું.
$3$. પ્રથમ અકોષીય જીવનની ઉત્પત્તિ $(S)$: પ્રથમ અકોષીય જીવન સ્વરૂપો આશરે $3000 \, mya$ $(III)$ પહેલા ઉદ્ભવ્યા હતા.
$4$. પ્રથમ કોષીય જીવનની ઉત્પત્તિ $(R)$: પ્રથમ કોષીય જીવન સ્વરૂપો આશરે $2000 \, mya$ $(IV)$ પહેલા ઉદ્ભવ્યા હતા.
તેથી, સાચી જોડ છે: $P-I, Q-II, R-IV, S-III$.

(B) આદિ પૃથ્વી પર વાતાવરણ રિડક્શન પ્રકારનું (reducing) હતું. જેમ જેમ વિવિધ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઓક્સિજન મુક્ત થયો,તેમ તે મિથેન $(CH_4)$ અને એમોનિયા $(NH_3)$ જેવા હાઈડ્રોજન ધરાવતા સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરી. ખાસ કરીને,ઓક્સિજન આ કાર્બનિક અણુઓમાંથી મેળવેલા હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ સાથે જોડાઈને પાણી $(H_2O)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ બનાવે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) પેનસ્પર્મિયા $(Panspermia)$ નો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જીવનના એકમો જેને બીજાણુઓ (spores) કહેવામાં આવે છે,તે અવકાશમાંથી પૃથ્વી સહિતના વિવિધ ગ્રહોમાં સ્થળાંતરિત થયા હતા.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,જીવન સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે અને તે અવકાશી ધૂળ,ઉલ્કાઓ,લઘુગ્રહો,ધૂમકેતુઓ અથવા ગ્રહના ટુકડાઓ દ્વારા ફેલાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદ (Theory of Spontaneous Generation),જેને અજીવજનન (abiogenesis) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે સજીવો નિર્જીવ પદાર્થો જેવા કે સડતા ઘાસ,કાદવ અથવા માંસમાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ વિચાર લાંબા સમય સુધી માન્ય હતો,પરંતુ ફ્રાન્સેસ્કો રેડી,લેઝારો સ્પાલાન્ઝાની અને અંતે લુઈ પાશ્ચર જેવા વૈજ્ઞાનિકોના પ્રયોગો દ્વારા તેને ખોટો સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો.

(A) સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદ (abiogenesis) એવો સૂચવતો હતો કે જીવન નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
લૂઈ પાશ્ચરે તેમના પ્રખ્યાત 'સ્વાન-નેક ફ્લાસ્ક' પ્રયોગ દ્વારા સાબિત કર્યું કે જીવન ફક્ત અગાઉના અસ્તિત્વ ધરાવતા જીવનમાંથી જ ઉદ્ભવે છે (biogenesis).
તેમણે દર્શાવ્યું કે પૂર્વ-વંધ્યીકૃત (pre-sterilized) ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી જીવન ઉદ્ભવતું નથી,જ્યારે હવાના સંપર્કમાં રહેલા ફ્લાસ્કમાં નવા સજીવો જોવા મળે છે.
આ પ્રયોગે સ્વયંસ્ફુરિત જનનવાદને કાયમી ધોરણે ખોટો સાબિત કર્યો.

(C) $1953$ માં,$S.L.$ મિલર અને $H.C.$ યુરીએ જીવનના રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસના ઓપેરિન-હાલ્ડેન સિદ્ધાંતને પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કર્યો હતો. તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીના વાતાવરણ જેવી પરિસ્થિતિઓ જેવી કે ઊંચું તાપમાન,જ્વાળામુખી તોફાનો અને $CH_4, NH_3, H_2$ તથા પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડક્શનકર્તા વાતાવરણ તૈયાર કર્યું હતું. તેમણે એમિનો એસિડનું નિર્માણ થતું જોયું,જે કાર્બનિક અણુઓના પાયાના એકમો છે,આમ તેમણે જીવનના રાસાયણિક ઉદ્દવિકાસ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા.

(D) યુરી અને મિલરના પ્રયોગમાં, તેમણે મિથેન $(CH_4)$, એમોનિયા $(NH_3)$, હાઈડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણને $800^{\circ}C$ તાપમાને વિદ્યુત વિભાર દ્વારા ગરમ કર્યું હતું.
આ પ્રયોગના અંતે, તેમને એમિનો એસિડ, શર્કરા, નાઈટ્રોજન બેઈઝ, રંજકદ્રવ્યો અને ચરબી જેવા કાર્બનિક અણુઓ મળ્યા હતા.
તેથી, $I, III, IV, V$ અને $VI$ ઘટકો પ્રાપ્ત થયા હતા.
$DNA$ $(II)$ એ જટિલ જૈવિક અણુ છે જે આ પ્રયોગમાં સીધી રીતે ઉત્પન્ન થયો ન હતો.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત,જેને ઓપેરિન-હાલ્ડેન ઉત્કલ્પના તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવન આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા અજૈવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
ઓપેરિન (રશિયાથી) અને હાલ્ડેન (ઇંગ્લેન્ડથી) એ પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે જીવનનું પ્રથમ સ્વરૂપ પૂર્વ અસ્તિત્વ ધરાવતા અજૈવ કાર્બનિક અણુઓ (જેમ કે $RNA$,પ્રોટીન,વગેરે) માંથી આવ્યું હોઈ શકે છે અને જીવનના નિર્માણ પહેલા રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ થઈ હતી.

(D) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરીએ જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હાલડેન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે એક બંધ ફલાસ્કમાં મિથેન $(CH_4)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના $2:2:1:2$ ના પ્રમાણમાં મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને આદિ વાતાવરણનું અનુકરણ કર્યું હતું.
તેમણે વીજળીના ચમકારાનું અનુકરણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને તાપમાન $800^{\circ}C$ જાળવી રાખ્યું હતું અને એમિનો એસિડના નિર્માણનું અવલોકન કર્યું હતું.

(B) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત (ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણા) મુજબ,પૃથ્વી પર પ્રથમ જીવંત સ્વરૂપો આદિ મહાસાગરોમાં ઉત્પન્ન થયા હતા.
આ મહાસાગરોએ સરળ અણુઓમાંથી જટિલ કાર્બનિક અણુઓના સંશ્લેષણ માટે સ્થિર વાતાવરણ પૂરું પાડ્યું હતું.
તેથી,પાણીને જીવનનું પારણું માનવામાં આવે છે જ્યાં પ્રથમ સ્વયં-પ્રતિકૃતિ બનાવતી પ્રણાલીઓ ઉદભવી હતી.

(B) ઓપેરિન-હૉલ્ડન ઉત્કલ્પના મુજબ,જીવની ઉત્પત્તિમાં આદિ વાતાવરણમાં અકાર્બનિક પૂર્વગામીઓમાંથી સરળ કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ સામેલ હતું. આ અણુઓ અંતે બહુલકીકરણ પામીને જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવે છે. પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડને જીવનના પાયાના ઘટકો માનવામાં આવે છે,કારણ કે તે બંધારણીય અખંડિતતા,ઉત્સેચકીય પ્રવૃત્તિ અને આનુવંશિક માહિતીના સંગ્રહ અને વહન માટે આવશ્યક છે. તેથી,પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ એ જીવની ઉત્પત્તિ માટે જરૂરી નિર્ણાયક કાર્બનિક ઘટકો હતા.

(D) મિલર-યુરેનો પ્રયોગ,જે $1953$ માં કરવામાં આવ્યો હતો,તે રાસાયણિક ઉદવિકાસના ઓપેરિન-હેલ્ડન સિદ્ધાંત માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડે છે.
સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ એક બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4$,$H_2$,$NH_3$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતું વાતાવરણ $800^{\circ}C$ તાપમાને બનાવ્યું અને તેના પર વિદ્યુત વિભાર (electric discharges) આપ્યા.
આ પ્રયોગના પરિણામે એમિનો એસિડ જેવા સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ થયું.
આમ,તે સાબિત કરે છે કે જીવન નિર્જીવ રાસાયણિક પદાર્થોમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે,જે રાસાયણિક ઉદવિકાસના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપે છે.

(B) સ્વાન-નેક્ડ ફ્લાસ્કનો પ્રયોગ $Louis \ Pasteur$ (લૂઈ પાશ્ચર) દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રયોગ $Spontaneous \ Generation$ (સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિ) ના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કરવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હતો.
$Pasteur$ એ દર્શાવ્યું હતું કે સૂક્ષ્મજીવો નિર્જીવ પદાર્થોમાંથી આપમેળે ઉત્પન્ન થતા નથી,પરંતુ તે હવામાં હાજર અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા સૂક્ષ્મજીવોમાંથી જ ઉદ્ભવે છે.
લાંબી અને વળેલી ડોકવાળી ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને,તેમણે હવાને અંદર આવવા દીધી પરંતુ ધૂળ અને સૂક્ષ્મજીવોને વળાંકમાં જ રોકી રાખ્યા,જેનાથી સાબિત થયું કે જ્યાં સુધી સૂક્ષ્મજીવોનો સંપર્ક ન થાય ત્યાં સુધી દ્રાવણ જંતુરહિત રહે છે.

(A) વૈજ્ઞાનિક સર્વસંમતિ અને $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,પૃથ્વીનો ઉદ્ભવ આશરે $4500$ મિલિયન વર્ષ પૂર્વે (mya) થયો હતો. ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાન અને બ્રહ્માંડના ઇતિહાસના અભ્યાસમાં આ એક પાયાની હકીકત છે.

(C) એવું માનવામાં આવે છે કે જીવની ઉત્પત્તિ જલીય વાતાવરણમાં થઈ હતી.
પાણી $(H_2O)$ એક સાર્વત્રિક દ્રાવક તરીકે કાર્ય કરે છે અને જટિલ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થવા માટે જરૂરી માધ્યમ પૂરું પાડે છે.
ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણા મુજબ,આદિ પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને જીવનની શરૂઆત મહાસાગરોના 'પ્રાઈમોર્ડિયલ સૂપ' (આદિ સૂપ) માં થઈ હતી.
તેથી,જીવની ઉત્પત્તિ માટે પાણી સૌથી આવશ્યક ઘટક માનવામાં આવે છે.

(A) પૃથ્વીનું પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડ્યુસિંગ (રિડક્શનકર્તા) પ્રકારનું હતું.
તેમાં $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ અને પાણીની વરાળ જેવા વાયુઓ હતા.
આદિ વાતાવરણમાં મુક્ત ઓક્સિજન $(O_2)$ ગેરહાજર હતો કારણ કે તે અન્ય તત્વો અને સંયોજનોના ઓક્સિડેશનમાં વપરાઈ જતો હતો.
ત્યારબાદ સાયનોબેક્ટેરિયા દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા વાતાવરણમાં ઓક્સિજન મુક્ત થયો હતો.

(B) જીવનની ઉત્પત્તિનો વાદ,જેને ઓપેરિન-હાલ્ડેન ઉત્કલ્પના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે સૂચવે છે કે જીવન આદિ વાતાવરણમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી ઉદ્ભવ્યું છે.
એલેક્ઝાન્ડર ઓપેરિન,જે એક રશિયન જૈવરસાયણશાસ્ત્રી હતા,તેમણે $1924$ માં આ વાદ રજૂ કર્યો હતો.
જે.બી.એસ. હાલ્ડેન,જે એક બ્રિટિશ વૈજ્ઞાનિક હતા,તેમણે સ્વતંત્ર રીતે સમાન વિચાર રજૂ કર્યો હતો.
તેથી,જીવનની ઉત્પત્તિનો વાદ આપનાર રશિયન વૈજ્ઞાનિક એલેક્ઝાન્ડર ઓપેરિન છે.

(C) $1953$ માં,સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરીએ જીવનના રાસાયણિક ઉદભવના ઓપેરિન-હાલડેન સિદ્ધાંતને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણ ધરાવતા ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી હતી.
તેમણે મિશ્રણનું તાપમાન $800^{\circ} C$ પર જાળવી રાખ્યું હતું અને વીજળીના ચમકારાની નકલ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને વિદ્યુત વિભાર (electrical discharge) પૂરો પાડ્યો હતો.
આ પ્રયોગના પરિણામે સરળ એમિનો એસિડનું નિર્માણ થયું,જે જીવનના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પુરાવા પૂરા પાડે છે.

(B) ઉદવિકાસના સમયરેખા મુજબ,પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં થયું હતું. જીવનના પ્રથમ અકોષીય સ્વરૂપો આશરે $3$ અબજ વર્ષ પહેલાં ઉદભવ્યા હતા. પૃથ્વી પર સૌપ્રથમ કોષીય જીવન આશરે $2000$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં (જે $2$ અબજ વર્ષની સમકક્ષ છે) જોવા મળ્યું હતું.

(A) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત (ઓપેરિન-હાલડેન પૂર્વધારણા) મુજબ,જીવનની ઉત્પત્તિ પૃથ્વીના આદિ મહાસાગરોમાં થઈ હતી. પ્રારંભિક વાતાવરણ રિડક્શનકારી હતું અને તેમાં સરળ અકાર્બનિક અણુઓ હતા. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા,આ અણુઓએ પાણીમાં જટિલ કાર્બનિક સંયોજનો બનાવ્યા,જે અંતે જલીય વાતાવરણમાં પ્રથમ જીવંત સ્વરૂપો (પ્રોટોબાયોન્ટ્સ) ના નિર્માણ તરફ દોરી ગયા.

(A) પૃથ્વી પર જીવનનો ઉદભવ અંદાજે $3.5$ થી $4$ અબજ વર્ષ પહેલા થયો હોવાનું માનવામાં આવે છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$3$ અબજ વર્ષ પહેલા એ પૃથ્વી પર જીવનના ઉદભવના પ્રારંભિક તબક્કા માટે સૌથી વધુ વૈજ્ઞાનિક રીતે સચોટ અંદાજ છે.

(D) ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સમયના માપદંડ અને ઉત્ક્રાંતિના ઇતિહાસ મુજબ,લગભગ $500$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં (mya) અપૃષ્ઠવંશીઓ રચાયા અને સક્રિય થયા હતા.
આ સમયગાળો કેમ્બ્રિયન સમયગાળાને અનુરૂપ છે,જે સજીવોના 'કેમ્બ્રિયન વિસ્ફોટ' માટે જાણીતો છે,જેમાં બહુકોષીય સજીવોનું ઝડપી વૈવિધ્યકરણ થયું હતું,જેમાં મોટાભાગના મુખ્ય અપૃષ્ઠવંશી સમુદાયોનો ઉદભવ થયો હતો.

(B) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત, જેને ઓપેરિન-હલ્ડેન પૂર્વધારણા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સૂચવે છે કે જીવનની ઉત્પત્તિ નિર્જીવ કાર્બનિક અણુઓમાંથી થઈ છે。
$1953$ માં, સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ આ પૂર્વધારણાની પ્રાયોગિક ચકાસણી કરી હતી。
તેમણે પ્રયોગશાળામાં આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું, જેમાં $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ અને પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડ્યુસિંગ વાતાવરણ અને વીજળીના ચમકારાનું અનુકરણ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો。
એક અઠવાડિયા પછી, તેમણે એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોયું, જેણે જીવનની રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ માટે પ્રાયોગિક પુરાવા પૂરા પાડ્યા હતા。

(C) વિશેષ સર્જનનો સિદ્ધાંત,જે એક ધાર્મિક અને દાર્શનિક ખ્યાલ છે,તે સૂચવે છે કે પૃથ્વી અને તમામ જીવંત સજીવોનું સર્જન દૈવી શક્તિ દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. આ સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વી ખૂબ જ યુવાન માનવામાં આવે છે,ખાસ કરીને લગભગ $4000$ વર્ષ જૂની. આ વૈજ્ઞાનિક સર્વસંમતિથી વિપરીત છે જે ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને રેડિયોમેટ્રિક ડેટિંગ પર આધારિત છે,જે પૃથ્વીની ઉંમર અંદાજે $4.5$ અબજ વર્ષ હોવાનું અનુમાન કરે છે.

(A) રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વીનું નિર્માણ આશરે $4.5$ અબજ વર્ષ પહેલાં થયું હતું.
પૃથ્વીના નિર્માણના આશરે $500$ મિલિયન વર્ષ પછી જીવન અસ્તિત્વમાં આવ્યું,જેનો અર્થ છે કે જીવનના પ્રથમ કોષીય સ્વરૂપો આશરે $2$ અબજ વર્ષ પહેલાં ઉદ્ભવ્યા હતા.
તેથી,એવું સમજવામાં આવે છે કે જીવનનું પ્રથમ કોષીય સ્વરૂપ આશરે $2$ અબજ વર્ષ પહેલાં સુધી અસ્તિત્વમાં આવ્યું ન હતું.

(C) જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હેલ્ડન પૂર્વધારણા મુજબ,આદિ પૃથ્વીનું વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા (reducing) સ્વભાવનું હતું.
તેમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ જેવા વાયુઓ હતા.
આદિ વાતાવરણમાં ઓક્સિજન $(O_2)$ મુક્ત અવસ્થામાં હાજર નહોતો.
જોકે,જેમ જેમ વાતાવરણ રિડક્શનકર્તામાંથી ઓક્સિડેશનકર્તા વાતાવરણમાં ફેરવાયું,તેમ મુક્ત ઓક્સિજન મિથેન અને એમોનિયા સાથે જોડાઈને પાણી $(H_2O)$,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને અન્ય સંયોજનો બનાવ્યા.

(D) વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને લુઈ પાશ્ચર દ્વારા ખોટો સાબિત કરવામાં આવ્યો હતો.
વિધાન $B$ સાચું છે; લુઈ પાશ્ચરે દર્શાવ્યું હતું કે પૂર્વ-વંધ્યીકૃત ફ્લાસ્કમાં મૃત યીસ્ટમાંથી જીવન ઉત્પન્ન થયું ન હતું,આમ તેમણે સ્વયંભૂ ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને નકારી કાઢ્યો હતો.
વિધાન $C$ ખોટું છે કારણ કે બંધ ફ્લાસ્કમાં વિદ્યુત વિસર્જન દ્વારા એમિનો એસિડનું નિર્માણ સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરે દ્વારા અવલોકવામાં આવ્યું હતું,ઓપેરિન દ્વારા નહીં.
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે પૃથ્વી પર જીવન તેના નિર્માણના ઘણા સમય પછી દેખાયું હતું,પહેલાં નહીં.

(D) સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ $1953$ માં રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિની ઓપેરિન-હેલ્ડન ઉત્કલ્પનાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે પ્રયોગશાળામાં એક બંધ તંત્ર બનાવ્યું જે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતું હતું,જેમાં ઇલેક્ટ્રોડ્સનો ઉપયોગ કરીને $800^{\circ} C$ જેટલું ઊંચું તાપમાન અને $CH_4$,$NH_3$,$H_2$ તથા પાણીની વરાળ ધરાવતું રિડક્શનકારી વાતાવરણ હતું.
મિલરે ગ્લાયસીન,એલનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા સાદા એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું હતું.
જોકે,એ વિધાન કે અન્ય પ્રયોગોમાં ન્યુક્લિક એસિડ,પ્રોટીન અને અંતઃસ્ત્રાવોનું નિર્માણ જોવા મળ્યું હતું,તે અસંગત છે.
જોકે પછીના પ્રયોગોમાં વિવિધ કાર્બનિક સંયોજનો ઉત્પન્ન થયા હતા,પરંતુ પ્રોટીન,ન્યુક્લિક એસિડ અથવા અંતઃસ્ત્રાવો જેવા જટિલ જૈવિક મહાઅણુઓનું સ્વયંભૂ નિર્માણ આવા સરળ અજૈવિક પ્રયોગોમાં જોવા મળ્યું નથી.

(A) જીવનની ઉત્પત્તિના ઓપેરિન-હાલડેન સિદ્ધાંત મુજબ,પૃથ્વીનું શરૂઆતનું વાતાવરણ રિડક્શનકર્તા હતું અને મહાસાગરોના 'પ્રાથમિક સૂપ' (primordial soup) માં સરળ કાર્બનિક અણુઓ હાજર હતા.
આ આદિ કોષો,જેને પ્રોટોબાયોન્ટ્સ અથવા ઇઓબાયોન્ટ્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેનો વિકાસ દરિયાઈ વાતાવરણમાં થયો હતો.
કારણ કે તે વાતાવરણ અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતા કાર્બનિક અણુઓથી સમૃદ્ધ હતું,તેથી આ પ્રારંભિક જીવન સ્વરૂપોને પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવવાની જરૂર નહોતી અને તેથી તેઓ પ્રકૃતિમાં પરપોષી (heterotrophic) હતા.
તેથી,પ્રથમ કોષો દરિયાઈ અને પરપોષી હતા.

(A) જીવનની ઉત્પત્તિ અને પ્રારંભિક આણ્વિક ઉત્ક્રાંતિ $Archaeozoic$ યુગ (જેને $Archean$ ઈઓન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) દરમિયાન થઈ હતી.
આ સમયગાળા દરમિયાન,પૃથ્વીના મહાસાગરોમાં પ્રથમ સરળ કાર્બનિક અણુઓ બન્યા,ત્યારબાદ પ્રથમ આદિમ જીવન સ્વરૂપો (આદિકોષકેન્દ્રી) નો ઉદભવ થયો.
આ યુગ પ્રીબાયોટિક રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જે જટિલ જૈવિક અણુઓના સંશ્લેષણ તરફ દોરી જાય છે.

(A) $1953$ 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 હતો અને વિદ્યુત વિસર્જન દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે સરળ કાર્બનિક સંયોજનોનું નિર્માણ જોયું,જેમાં સૌથી નોંધપાત્ર એમિનો એસિડ જેવા કે ગ્લાયસીન,એલેનાઈન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ હતા.
આ એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે અને રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતમાં તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ હતા.

(D) $1953$ માં,એસ. એલ. મિલરે જીવનની ઉત્પત્તિ અંગેની ઓપેરિન-હલ્ડેન પૂર્વધારણાને ચકાસવા માટે એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે વાયુઓના મિશ્રણ ધરાવતા ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને એક બંધ સિસ્ટમ બનાવી હતી: મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$.
તેમણે વીજળીના ચમકારા જેવી સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરવા માટે ફ્લાસ્કમાં ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ દ્વારા પ્રતિક્રિયા માટે ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
એક અઠવાડિયા પછી,તેમણે મિશ્રણમાં એમિનો એસિડનું નિર્માણ જોયું,જે રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપે છે.

(D) એમિનો એસિડ.
સ્ટેનલી મિલરે તેમના પ્રયોગમાં એક બંધ ફ્લાસ્કમાં $CH_4$,$H_2$,$NH_3$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરીને આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કર્યું હતું.
તેમણે વીજળીના ચમકારાની નકલ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ (સ્પાર્ક) દ્વારા ઊર્જા પૂરી પાડી હતી.
તેમના પ્રયોગના અંતિમ ઉત્પાદનનું વિશ્લેષણ કરતા,તેમણે સરળ કાર્બનિક સંયોજનો,ખાસ કરીને ગ્લાયસીન,એલેનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડનું નિર્માણ અવલોક્યું હતું.

(A) સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
સ્ટેનલી મિલર અને હેરોલ્ડ યુરેએ ઓપેરિન અને હેલ્ડન દ્વારા પ્રસ્તાવિત જીવનની રાસાયણિક ઉત્પત્તિના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપ્યું હતું.
તેમના પ્રયોગમાં,તેમણે મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ ના $2:1:2$ ના ગુણોત્તરમાં મિશ્રણનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
આ વાયુઓને આદિ પૃથ્વીના રિડ્યુસિંગ વાતાવરણનું અનુકરણ કરવા માટે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
સ્ટેનલી એલ. મિલર અને હેરોલ્ડ સી. યુરેએ જીવનની ઉત્પત્તિના રાસાયણિક સિદ્ધાંતને સાબિત કરવા માટે $1953$ માં એક પ્રયોગ કર્યો હતો.
તેમણે આદિ પૃથ્વીની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી એક બંધ પ્રણાલી બનાવી હતી.
સ્પાર્ક-ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણમાં વપરાયેલ મિશ્રણમાં મિથેન $(CH_4)$,એમોનિયા $(NH_3)$,હાઇડ્રોજન $(H_2)$ અને પાણીની વરાળ $(H_2O)$ નો સમાવેશ $2:2:1$ ના ગુણોત્તરમાં ($CH_4:NH_3:H_2$ માટે) કરવામાં આવ્યો હતો.
આ પ્રયોગે સફળતાપૂર્વક ગ્લાયસીન,એલેનાઇન અને એસ્પાર્ટિક એસિડ જેવા સરળ એમિનો એસિડ ઉત્પન્ન કર્યા,જે દર્શાવે છે કે પ્રીબાયોટિક પરિસ્થિતિઓમાં અકાર્બનિક પુરોગામીઓમાંથી કાર્બનિક અણુઓનું સંશ્લેષણ થઈ શકે છે.