คุณเห็นสิ่งที่มองไม่เห็น: น้ำ, โมเลกุลที่ซับซ้อน, เซลล์, ลำดับที่น่าทึ่ง

บทความนี้อธิบายถึงวิธีการดูที่มองไม่เห็น คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโมเลกุลที่ซับซ้อนเส้นลำดับที่น่าทึ่ง ฯลฯ

เนื้อหา

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อผู้คนใช้สิ่งประดิษฐ์ใหม่ยกระดับม่านเหนือมองไม่เห็นก่อนหน้านี้? พวกเขาได้รับโอกาสในการค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่ไม่รู้จัก

อ่านบทความที่น่าสนใจเกี่ยวกับเว็บไซต์ของเราเกี่ยวกับ เหตุใดน้ำร้อนจึงแช่แข็งเร็วกว่าเย็น. คุณจะพบว่าทำไมแม้แต่ลานสเก็ตก็ถูกเทด้วยน้ำร้อน

ครั้งหนึ่งผู้คนเชื่อว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล แต่ต่อมาต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ทำให้เธอและดาวเคราะห์ดวงอื่นหมุนไปในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ใกล้เคียงกับเวลาของเราด้วยการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังผู้คนถึงกับเริ่มสำรวจอะตอมและเห็นว่าอะตอมของสายพันธุ์ต่าง ๆ รวมกันอย่างไรรวมกันเป็นโมเลกุลของเซลล์และทั้งหมดนี้สร้างลำดับที่น่าทึ่ง อ่านเพิ่มเติมด้านล่าง

"Miracle Voda" ทำให้มองไม่เห็นที่มองเห็นได้

พิจารณาว่าโมเลกุลของน้ำถูกสร้างขึ้นอย่างไร - สารสำคัญ สำหรับการก่อตัวของโมเลกุลหนึ่งตัว - และในแต่ละหยดมีพันล้าน - อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมเนื่องจากโครงสร้างของพวกเขาเชื่อมต่อกันในวิธีพิเศษกับอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอม คุณสามารถเรียนรู้อะไรได้บ้างเมื่อสำรวจโมเลกุลของน้ำและสะท้อนคุณสมบัติภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ

แม้ว่าน้ำแต่ละหยดจะดูง่ายมากในความเป็นจริงมันเป็นสารที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ อย่างแน่นอน "Miracle Voda" ทำให้มองไม่เห็น John Emley ผู้เขียนบทความทางวิทยาศาสตร์จากวิทยาลัยจักรวรรดิในลอนดอนกล่าวว่านี่คือ "หนึ่งในสารเคมีที่ศึกษามากที่สุดที่ยังคงเข้าใจน้อยที่สุด" นิตยสาร "Saientist ใหม่" กล่าวว่า:

“ แม้ว่าน้ำจะเป็นของเหลวที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก แต่ก็เต็มไปด้วยความลับที่สุด”

Emley อธิบายว่าแม้จะมีโครงสร้างโมเลกุลที่เรียบง่ายของน้ำ "คุณสมบัติของมันก็ผิดปกติมาก" ตัวอย่างเช่นเขาพูดว่า:

“ H2O ควรเป็นก๊าซ แต่มีของเหลว นอกจากนี้เมื่อน้ำค้างน้ำแข็งรูปแบบที่เป็นของแข็งจะไม่จมลง (ตามที่คาดไว้) แต่ว่ายน้ำบนพื้นผิว ".

เกี่ยวกับคุณสมบัติที่น่าทึ่งเหล่านี้ดร. Pol E. Klopsteg อดีตประธานสมาคมอเมริกันเพื่อการส่งเสริมการพัฒนาวิทยาศาสตร์กล่าวว่า:

ดูเหมือนว่าสิ่งนี้ได้รับการวางแผนโดยเฉพาะเพื่อรักษาชีวิตในน้ำเช่นปลา
ลองคิดดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้าน้ำเย็นลงไปที่จุดเยือกแข็งมีคุณสมบัติอื่น ๆ
น้ำแข็งมากขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งเขาจะเติมเต็มทะเลสาบทั้งหมดซึ่งนำไปสู่การตายของตัวแทนทั้งหมดหรือส่วนใหญ่ของพืชทะเลและสัตว์

ตามที่ดร. Klopsteg คุณสมบัติที่ผิดปกติของน้ำเหล่านี้ " ระบุว่าจิตใจขนาดใหญ่มีจุดมุ่งหมายในจักรวาลอย่างมีจุดประสงค์". ตามนิตยสาร Sainchable ใหม่นักวิจัยในวันนี้เชื่อว่าพวกเขารู้เหตุผลของคุณสมบัติที่ผิดปกติของน้ำ พวกเขาพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีครั้งแรกซึ่งเกี่ยวข้องกับระดับการขยายตัวของน้ำ “ การลดความลับ, - นักวิจัยตระหนักถึง - อยู่ในวิธีการวางอะตอมออกซิเจนในโครงสร้างเหล่านี้».

หรือไม่ใช่ปาฏิหาริย์? โมเลกุลซึ่งดูเหมือนง่ายมากไม่สามารถตอบสนองความเข้าใจของมนุษย์ได้ แต่น้ำเป็นน้ำหนักส่วนใหญ่ของร่างกายของเรา หรือคุณยังเห็นในโมเลกุลที่น่าทึ่งนี้สร้างขึ้นเพียงสามอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีสองตัวหลักฐานว่า“ จิตใจขนาดใหญ่มีจุดมุ่งหมาย” อย่างไรก็ตามโมเลกุลของน้ำมีขนาดเล็กมากและง่ายกว่าคนอื่น ๆ

โมเลกุลที่ซับซ้อน: สิ่งมีชีวิตที่มองเห็นได้และมองไม่เห็น

โมเลกุลบางตัวประกอบด้วยอะตอมหลายพันชนิดของสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ในกลุ่ม 88 องค์ประกอบทางเคมีพบกัน โลก ในสภาพธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นโมเลกุลดีเอ็นเอ (การลดลงสำหรับกรด deoxyribonucleic) ซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมที่เข้ารหัสของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดสามารถสร้างขึ้นจากอะตอมหลายล้านตัวขององค์ประกอบหลายอย่าง เหล่านี้เป็นโมเลกุลที่ซับซ้อนมาก

แม้จะมีความยากลำบากอย่างไม่น่าเชื่อโมเลกุล DNA มีขนาด - 0.0000025 มิลลิเมตรเพื่อให้สามารถเห็นได้ในกล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังเท่านั้น
ใน 2487 นักวิทยาศาสตร์พบว่า DNA ตัดสินใจทางพันธุกรรมของร่างกายมนุษย์
การค้นพบนี้วางรากฐานด้วยการศึกษาตึงของโมเลกุลที่ซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อนี้ซึ่งเป็นองค์ประกอบของสายตามนุษย์และสิ่งมีชีวิตที่มองไม่เห็น

อย่างไรก็ตามโมเลกุล DNA และน้ำเป็นเพียงสองโมเลกุลหลายประเภทที่โลกถูกสร้างขึ้น เนื่องจากโมเลกุลจำนวนมากเป็นส่วนหนึ่งของทั้งเรื่องการใช้ชีวิตและไม่มีชีวิตเราจึงสามารถสรุปได้ว่ามีขั้นตอนเดียวที่ไม่มีนัยสำคัญระหว่างการใช้ชีวิตและไม่มีชีวิต หรือบางทีในทางตรงกันข้ามการเปลี่ยนแปลงอย่างง่าย?

เป็นเวลานานหลายคนเชื่อว่ามันเป็น "โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน 1920-1930s ผู้มีอำนาจหลายคนในชีววิทยาและเคมีแสดงความหวังว่าด้วยการเพิ่มขึ้นของความรู้ด้านชีวเคมีมันเป็นไปได้ที่จะกำจัดช่องว่างในห่วงโซ่การดำรงชีวิตและไม่มีชีวิต” Michael Denton Microbiologist อธิบาย แต่แน่นอนว่านี่ไม่ชัดเจนเมื่อเวลาผ่านไป

โลกมองเห็นและมองไม่เห็น - ชีวิต: สิ่งที่พิเศษและพิเศษ

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์หวังที่จะค้นหาลิงก์ในช่วงเปลี่ยนผ่านหรือรูปแบบกลางจำนวนมากระหว่างการใช้ชีวิตและไม่มีชีวิตเดนตันตั้งข้อสังเกตว่า " หลังจากการค้นพบปฏิวัติที่เกิดขึ้นในชีววิทยาโมเลกุลในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ในที่สุดการมีช่องว่างที่ชัดเจนได้รับการพิสูจน์แล้ว”. เมื่อพูดถึงความจริงที่น่าทึ่งนี้ซึ่งตอนนี้กลายเป็นที่ชัดเจนสำหรับนักวิทยาศาสตร์เราสามารถพูดได้ด้วยความมั่นใจว่าเราถูกล้อมรอบไปด้วยโลกที่มองเห็นและมองไม่เห็น Denton อธิบาย:

« ตอนนี้เรารู้ไม่เพียง แต่เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของเหวระหว่างโลกแห่งการใช้ชีวิตและไม่มีชีวิต แต่ยังเป็นช่องว่างที่น่าตื่นตาตื่นใจและพื้นฐานที่สุดในธรรมชาติ มีเหวระหว่างเซลล์ที่มีชีวิตและระบบที่ไม่ใช่ทางชีววิทยาที่มีการจัดระเบียบสูงที่สุดเช่นคริสตัลหรือเกล็ดหิมะและลึกและชัดเจนเท่าที่คุณจะจินตนาการได้”.

แน่นอนว่านี่ไม่ได้หมายความว่าโมเลกุลจะสร้างได้ง่าย ชีวิตเป็นสิ่งที่พิเศษและยอดเยี่ยม ในหนังสือ " จากโมเลกุลไปจนถึงเซลล์ที่มีชีวิต"(ภาษาอังกฤษ) อธิบายว่า:

« การสังเคราะห์โมเลกุลขนาดเล็กของโมเลกุลนั้นเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อนในตัวเอง ".

และจากนั้นก็เพิ่มว่าการสร้างโมเลกุลดังกล่าว - "เกมของเด็ก ๆ เมื่อเทียบกับสิ่งที่ควรจะเกิดขึ้นแล้วเพื่อให้กรงมีชีวิตแรกเกิดขึ้น".

เซลล์สามารถมีอยู่อย่างอิสระในฐานะสิ่งมีชีวิตของแต่ละบุคคลเช่นแบคทีเรียหรือเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เช่นบุคคล เมื่อถึงจุดสิ้นสุดของข้อเสนอนี้อาจพอดี 500 เซลล์ ขนาดกลาง. ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ด้วยตาเปล่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นว่าเซลล์ทำงานอย่างไร อะไรจะเปิดขึ้นเมื่อผ่านกล้องจุลทรรศน์ให้มองเข้าไปในเซลล์แยกต่างหากของร่างกายมนุษย์?

เส้นที่มองเห็นและมองไม่เห็น - กรง: เกิดขึ้นโดยอุบัติเหตุหรือถูกสร้างขึ้นมา?

ก่อนอื่นควรได้รับการยอมรับว่าความซับซ้อนของเซลล์มีชีวิตนั้นน่าทึ่งมาก สำหรับการเติบโตปกติของเซลล์ที่มีชีวิตที่ง่ายที่สุดก็จำเป็นต้องมีปฏิกิริยาเคมีหลายหมื่นรายการเกิดขึ้นอย่างกลมกลืน จะหายไปในกรงเล็ก ๆ พร้อมกันได้อย่างไร 20,000 ปฏิกิริยา?

ตามที่ Michael Denton แม้แต่เซลล์ที่มีชีวิตที่เล็กที่สุดก็มีลักษณะคล้ายกัน:

« โรงงานกล้องจุลทรรศน์จริงที่วางส่วนที่วางแผนไว้หลายพันส่วนของกลไกโมเลกุลที่ซับซ้อนที่สร้างขึ้นโดยทั่วไปจากหนึ่งร้อยพันล้านอะตอม กลไกนี้มีความซับซ้อนมากกว่าเครื่องใด ๆ ที่สร้างโดยบุคคลและเขาไม่มีสิ่งที่ไม่มีชีวิตเท่าเทียมกันในโลก».

นักวิทยาศาสตร์ไม่หยุดที่จะประหลาดใจกับความซับซ้อนของเซลล์และคนทั่วไปมีคำถาม: เซลล์เกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือได้รับการออกแบบหรือไม่? ในหนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทม์สเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2543 มีการบันทึกไว้:

« ยิ่งนักชีววิทยาเรียนรู้เกี่ยวกับกรงที่มีชีวิตมากเท่าไหร่พวกเขาก็ยิ่งดูเหมือนจะเป็นหน้าที่ของการทำความเข้าใจทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในนั้น เซลล์มนุษย์ขนาดกลางมีขนาดเล็กเกินไปที่จะเห็น แต่เมื่อใดก็ตามที่มีวงกลม 3 ล้านตัวยีนของมันเปิดและปิดควบคุมเศรษฐกิจเซลลูลาร์หรือตอบสนองต่อข้อความของเซลล์อื่น ๆ».

คุณจะตรวจสอบกลไกที่ซับซ้อนขนาดเล็กและในเวลาเดียวกันได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดการการทดลองด้วยเส้นที่มองเห็นได้และมองไม่เห็นได้อย่างไร และแม้ว่าด้วยความพยายามอย่างมากมันเป็นไปได้ที่จะเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์หนึ่งของร่างกายมนุษย์อย่างสมบูรณ์อย่างน้อยอีก 200 ล้านเซลล์อื่น ๆ จะยังไม่ปรากฏชื่อ

ในวารสาร "Nature" (ภาษาอังกฤษ) ในบทความ "Real Creation Engines" มีรายงานเกี่ยวกับการเปิดเครื่องยนต์เล็ก ๆ ภายในแต่ละเซลล์ของร่างกายของเรา พวกเขาสร้างกรด adenosineric - พลังงานเซลลูลาร์ นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งมีเหตุผล:

“ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราเรียนรู้ที่จะออกแบบและสร้างระบบโมเลกุลเช่นเซลลูลาร์?”

ทุกครั้งที่เซลล์ถูกแบ่งข้อมูลทั้งหมดนี้จะถูกส่งไปยังกรงใหม่ ในความเห็นของคุณข้อมูลเหล่านี้อยู่ในแต่ละรายการอย่างไร 10,0000000000000 เซลล์ ร่างกายมนุษย์? สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือขอบคุณ "นักออกแบบ" ที่ยอดเยี่ยมหรือไม่? บางทีคุณอาจจะสรุปข้อสรุปเดียวกันกับที่นักชีววิทยารัสเซลชาร์ลส์ศิลปิน เขาพูดว่า:

“ ถ้าคุณละทิ้งความคิดที่ชาญฉลาดและมีเหตุผลว่าเซลล์จะปรากฏเป็นผลมาจากกิจกรรมของจิตใจจากนั้นในความพยายามที่จะอธิบายการเกิดขึ้นและการทำงานต่อไปเราต้องเผชิญกับปัญหาที่ยิ่งใหญ่และผ่านไม่ได้”.

แค่คิดถึงความสามารถในการสร้างสรรค์ของเซลล์ ใน DNA มีเพียงเซลล์เดียวในร่างกายของเราที่มีข้อมูลมากมายที่สามารถเติมเต็มหนึ่งล้านหน้าดังกล่าวในบทความนี้

คำสั่งที่น่าทึ่ง: เพื่อดูสิ่งที่มองเห็นได้ในล่องหน

หลายปีที่ผ่านมา Kertli F. Meter ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดมาถึงบทสรุปนี้:

“ เราอาศัยอยู่ในจักรวาลซึ่งไม่ใช่กรณีหรือความแปรปรวน แต่กฎหมายและคำสั่งครองครอง การจัดการของเขามีเหตุผลอย่างแน่นอนและสมควรได้รับความเคารพอย่างมากที่สุด ลองนึกถึงระบบคณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมของธรรมชาติขอบคุณที่เราสามารถให้ตัวเลขอะตอมต่อเนื่องกับแต่ละองค์ประกอบของสสาร”

ลองคิดกันสักครู่ใน "ระบบคณิตศาสตร์ของธรรมชาติ" เธอสร้างคำสั่งที่น่าทึ่ง เราสามารถเห็นสิ่งที่มองไม่เห็นที่มองเห็นได้ ในสมัยโบราณผู้คนรู้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ขององค์ประกอบเช่นทองคำเงินทองแดงดีบุกและเหล็ก ในยุคกลางนักเล่นแร่แปรธาตุเปิดสารหนูบิสมัทและต่อมาในศตวรรษที่ 18 มันกลายเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมาย ในปีพ. ศ. 2406 เพื่อระบุอินเดียพวกเขาใช้สเปกโทรสโคปซึ่งสามารถแยกแยะสเปกตรัมที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละองค์ประกอบได้ อินเดียเป็นองค์ประกอบเปิด 63

ในเวลาเดียวกันนักเคมีชาวรัสเซีย Dmitry Ivanovich Mendeleev มาถึงข้อสรุปว่าอุปกรณ์ขององค์ประกอบไม่ใช่เรื่องของคดีตาบอด ในตอนท้ายของวันที่ 18 มีนาคม 2412 ในการประชุมของสมาคมเคมีรัสเซียบทความของเขาถูกอ่าน "เรียงความเกี่ยวกับระบบองค์ประกอบ". ในนั้นเขาพูดว่า:

« ฉันต้องอาศัยอยู่ในระบบของร่างกายที่เรียบง่ายเพื่อให้ในการกระจายของพวกเขาไม่ได้รับคำแนะนำจากการพิจารณาแบบสุ่ม แต่ด้วยการเริ่มต้นที่เฉพาะเจาะจงและแน่นอน».

ในบทความที่มีชื่อเสียงนี้ Mendeleev ทำนาย:

« เราต้องหวังว่าจะค้นพบร่างธรรมดาที่ไม่รู้จักอีกมากมาย ตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมและซิลิกอนที่คล้ายกันองค์ประกอบที่มีมวลอะตอมจาก 65 ถึง 75».

Mendeleev ออกจากสถานที่ฟรีสำหรับ 16 องค์ประกอบใหม่. เมื่อเขาถูกถามว่าเขามีหลักฐานใด ๆ ในการยืนยันสมมติฐานของเขาเขาตอบ:

“ ฉันไม่ต้องการหลักฐาน กฎของธรรมชาติซึ่งแตกต่างจากกฎไวยากรณ์ไม่อนุญาตให้มีข้อยกเว้นใด ๆ ".

Mendeleev เพิ่ม:

« ฉันคิดว่าเมื่อองค์ประกอบที่ไม่รู้จักของฉันจะเปิดขึ้นผู้คนจะฟังเรามากขึ้น».

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น ในอีก 15 ปีข้างหน้ากัลเลียมสแกนดิเมี่ยมและเยอรมนีถูกค้นพบและคุณสมบัติขององค์ประกอบเหล่านี้สอดคล้องกับผู้ที่เมนเดลีฟจัดเตรียมไว้ให้พวกเขาอย่างแม่นยำ สิ่งนี้พิสูจน์ความถูกต้องของระบบเป็นระยะและนำความรุ่งโรจน์มาสู่ผู้เขียน ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 องค์ประกอบที่มีอยู่ทั้งหมดได้เปิดขึ้นแล้ว

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในฐานะนักวิจัยในสาขาเคมี Elmer V. Maurer กล่าวว่า "ระบบที่ยอดเยี่ยมนี้ไม่สามารถเป็นกรณีได้" สิ่งสำคัญคือการเห็นสิ่งที่มองไม่เห็นที่มองเห็นได้ ศาสตราจารย์วิชาเคมีจอห์นคลีฟแลนด์ Koren พูดถึงความน่าจะเป็นของการเกิดขึ้นโดยบังเอิญขององค์ประกอบที่น่าทึ่งนี้:

« การค้นพบในเวลาต่อมาขององค์ประกอบทั้งหมดการดำรงอยู่ของการคาดการณ์ (Mendeleev) และมีส่วนร่วมในคุณสมบัติของพวกเขาเกือบจะถูกต้องสำหรับพวกเขากำจัดความเป็นไปได้นี้อย่างสมบูรณ์ การวางนัยทั่วไปที่ยิ่งใหญ่ของ Mendeleev ไม่เคยเรียกว่า "อุบัติเหตุเป็นระยะ" แต่ในทางกลับกัน“ กฎหมายเป็นระยะ».

การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบรวมถึงวิธีการรวมกันสร้างทุกสิ่งรอบตัวเรากระตุ้นให้นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงของ Dirac Field ซึ่งเป็นศาสตราจารย์วิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวว่า:

« สถานการณ์นี้สามารถอธิบายได้โดยบอกว่าพระเจ้าเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมและเขาใช้ความรู้ทางคณิตศาสตร์ล่าสุดเมื่อสร้างจักรวาล».

อันที่จริงช่างเป็นความชื่นชมอย่างมากสำหรับความคุ้นเคยกับโลกที่มองไม่เห็นอะตอมเล็ก ๆ โมเลกุลและเซลล์ที่มีชีวิตรวมถึงกาแลคซีดาวขนาดยักษ์ที่เป็นไปไม่ได้ที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่า หลังจากนั้นคนที่ตระหนักถึงบทบาทของเขาในจักรวาลได้ดีขึ้น ขอให้โชคดีในความรู้ใหม่!