UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201910 Marks
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Q5.

जीवन की उत्पत्ति से संबंधित स्टैनले मिलर के प्रयोग की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, स्टैनले मिलर के प्रयोग के वैज्ञानिक आधार, प्रयोग की प्रक्रिया, परिणामों और जीवन की उत्पत्ति के संदर्भ में इसके महत्व को स्पष्ट करना आवश्यक है। उत्तर में प्रयोग के सेटअप, उपयोग किए गए रसायनों, और प्राप्त निष्कर्षों का विस्तृत विवरण शामिल होना चाहिए। साथ ही, इस प्रयोग की सीमाओं और बाद के शोधों के बारे में भी बताना महत्वपूर्ण है। संरचना में, पहले प्रयोग का परिचय, फिर विस्तृत प्रक्रिया, परिणाम, और अंत में निष्कर्ष शामिल करें।

Model Answer

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Introduction

जीवन की उत्पत्ति एक जटिल और रहस्यमय विषय है, जिसने वैज्ञानिकों को सदियों से आकर्षित किया है। 20वीं शताब्दी के मध्य में, स्टैनले मिलर और हेरोल्ड यूरी ने एक ऐतिहासिक प्रयोग किया जिसने जीवन की उत्पत्ति के बारे में हमारी समझ में क्रांति ला दी। यह प्रयोग, जिसे मिलर-यूरी प्रयोग के रूप में जाना जाता है, ने यह प्रदर्शित किया कि अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक अणुओं का निर्माण संभव है, जो जीवन के निर्माण खंड हैं। इस प्रयोग ने पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के लिए एक संभावित तंत्र प्रदान किया और जैव-उत्पत्ति (abiogenesis) के अध्ययन को आगे बढ़ाया।

स्टैनले मिलर का प्रयोग: एक विस्तृत विवरण

स्टैनले मिलर ने 1953 में हेरोल्ड यूरी के साथ मिलकर यह प्रयोग किया था। इस प्रयोग का उद्देश्य प्रारंभिक पृथ्वी की परिस्थितियों का अनुकरण करके यह देखना था कि क्या अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक अणु बन सकते हैं।

प्रयोग का सेटअप

प्रयोग में एक बंद प्रणाली का उपयोग किया गया था जिसमें निम्नलिखित घटक शामिल थे:

  • एक फ्लास्क: जिसमें पानी उबाला गया था, जो प्रारंभिक पृथ्वी के महासागरों का प्रतिनिधित्व करता था।
  • एक दूसरा फ्लास्क: जिसमें मीथेन (CH4), अमोनिया (NH3), हाइड्रोजन (H2) और जल वाष्प (H2O) गैसों का मिश्रण था, जो प्रारंभिक पृथ्वी के वायुमंडल का प्रतिनिधित्व करता था।
  • एक स्पार्क चैंबर: जो बिजली के निर्वहन का अनुकरण करता था, जो प्रारंभिक पृथ्वी पर गरज और बिजली के कारण होता था।
  • एक कंडेंसर: जो गैसों को ठंडा करता था और तरल रूप में वापस फ्लास्क में जमा करता था।

प्रयोग की प्रक्रिया

प्रयोग की प्रक्रिया इस प्रकार थी:

  1. पानी को उबाला गया और जल वाष्प बनाया गया।
  2. जल वाष्प और गैसों के मिश्रण को फ्लास्क में प्रवाहित किया गया।
  3. स्पार्क चैंबर में बिजली के निर्वहन उत्पन्न किए गए।
  4. गैसों को कंडेंसर के माध्यम से ठंडा किया गया और तरल रूप में वापस फ्लास्क में जमा किया गया।
  5. इस प्रक्रिया को कई दिनों तक दोहराया गया।

प्रयोग के परिणाम

प्रयोग के बाद, फ्लास्क में मौजूद तरल का विश्लेषण किया गया। विश्लेषण में पाया गया कि तरल में कई कार्बनिक अणु बन गए थे, जिनमें शामिल हैं:

  • अमीनो एसिड: प्रोटीन के निर्माण खंड।
  • न्यूक्लियोटाइड: डीएनए और आरएनए के निर्माण खंड।
  • शर्करा: कार्बोहाइड्रेट के निर्माण खंड।
  • वसा: लिपिड के निर्माण खंड।

यह परिणाम महत्वपूर्ण था क्योंकि इसने यह प्रदर्शित किया कि जीवन के निर्माण खंड अकार्बनिक पदार्थों से बन सकते हैं, जो प्रारंभिक पृथ्वी पर मौजूद थे।

प्रयोग की सीमाएं

हालांकि मिलर का प्रयोग एक महत्वपूर्ण सफलता थी, लेकिन इसकी कुछ सीमाएं भी थीं:

  • प्रयोग में उपयोग किया गया वायुमंडल प्रारंभिक पृथ्वी के वायुमंडल का सटीक प्रतिनिधित्व नहीं था।
  • प्रयोग में बिजली के निर्वहन की तीव्रता प्रारंभिक पृथ्वी पर होने वाले बिजली के निर्वहन की तीव्रता से भिन्न हो सकती है।
  • प्रयोग में केवल कुछ कार्बनिक अणुओं का निर्माण हुआ, जबकि जीवन के लिए कई अन्य कार्बनिक अणुओं की आवश्यकता होती है।

बाद के शोधों ने इन सीमाओं को दूर करने और जीवन की उत्पत्ति के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने में मदद की है।

बाद के शोध

मिलर के प्रयोग के बाद, कई अन्य वैज्ञानिकों ने जीवन की उत्पत्ति पर शोध किया है। इन शोधों ने यह प्रदर्शित किया है कि कार्बनिक अणु अन्य तरीकों से भी बन सकते हैं, जैसे कि ज्वालामुखी गतिविधि, उल्कापिंडों और गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट से।

शोध क्षेत्र महत्वपूर्ण खोजें
हाइड्रोथर्मल वेंट गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट से कार्बनिक अणुओं का निर्माण।
उल्कापिंड उल्कापिंडों में अमीनो एसिड और अन्य कार्बनिक अणु पाए गए।
ज्वालामुखी गतिविधि ज्वालामुखी गतिविधि से कार्बनिक अणुओं का निर्माण।

Conclusion

स्टैनले मिलर का प्रयोग जीवन की उत्पत्ति के अध्ययन में एक मील का पत्थर साबित हुआ। इसने यह प्रदर्शित किया कि अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक अणुओं का निर्माण संभव है, जो जीवन के निर्माण खंड हैं। हालांकि इस प्रयोग की कुछ सीमाएं थीं, लेकिन इसने जैव-उत्पत्ति के अध्ययन को आगे बढ़ाने और जीवन की उत्पत्ति के बारे में हमारी समझ को गहरा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। आज भी, वैज्ञानिक जीवन की उत्पत्ति के रहस्यों को उजागर करने के लिए लगातार शोध कर रहे हैं।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

अकार्बनिक अणु
वे अणु जिनमें कार्बन-हाइड्रोजन बंधन नहीं होता है। उदाहरण के लिए, पानी (H<sub>2</sub>O), अमोनिया (NH<sub>3</sub>), और मीथेन (CH<sub>4</sub>)।

Key Statistics

मिलर-यूरी प्रयोग में, 18 अमीनो एसिड में से 13 की पहचान की गई थी।

Source: Miller, S. L., & Urey, H. C. (1959). A on the origin of life on earth. Science, 130(3386), 249-251.

पृथ्वी पर जीवन के पहले प्रमाण लगभग 3.7 अरब वर्ष पहले के हैं।

Source: Schopf, J. W. (1993). Cradle of life: the birth of biological complexity. Princeton University Press.

Examples

गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट

गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट ऐसे स्थान हैं जहां से गर्म, रासायनिक रूप से समृद्ध पानी निकलता है। ये वेंट कार्बनिक अणुओं के निर्माण के लिए अनुकूल वातावरण प्रदान करते हैं।

Frequently Asked Questions

क्या मिलर का प्रयोग जीवन की उत्पत्ति को साबित करता है?

मिलर का प्रयोग जीवन की उत्पत्ति को साबित नहीं करता है, लेकिन यह दर्शाता है कि जीवन के निर्माण खंड अकार्बनिक पदार्थों से बन सकते हैं। यह जीवन की उत्पत्ति के लिए एक संभावित तंत्र प्रदान करता है, लेकिन यह एकमात्र तंत्र नहीं है।

Topics Covered

जीव विज्ञानविकासजीवन की उत्पत्ति, स्टैनले मिलर, प्रयोग, आरएनए, डीएनए