وجدتها: التمثيل الغذائي في الحياة الطبيعية

“الأشياء لا تهلك تماماً رغم أنها تبدو كذلك، حيث تقوم الطبيعة بتجنيد شيء من آخر، ولا تعاني من أي شيء يتم إنتاجه، ما لم يتم تعزيز إنتاجها بموت آخر، لقد ظهر أن الأمور لا يمكن أن تنتج من لا شيء وعندما يتم إنتاجها لا يمكنها العودة إلى لا شيء».

قدم الطبيب العربي ابن النفيس في عام 1260 م، أقدم تعريف للتمثيل الغذائي:

“الجسم وجميع أجزائه في حالة مستمرة من الذوبان والتغذية، لذلك هم يخضعون لتغير دائم لا محالة».

على الرغم من هذه البدهيات المبكرة ، كان الفهم العلمي لعملية الاستقلاب في الحياة ضئيلاً حتى القرن التاسع عشر. 

عادة ما يُفسر الفرق بين المادة الحية وغير الحية، بالحيوية، وهي النظرة الدينية الأساسية بأن كل الكائنات الحية تحتوي على سائل حيوي غير قابل للكشف أو قوة حياة. فقد رأى أصحاب النظرة الحيوية أن مركبات الكربون المعقدة الموجودة في النباتات والحيوانات لا يمكن أن تنشأ إلا إذا كان السائل الحيوي الغامض موجوداً فمصطلح «الكيمياء العضوية» لدراسة مركبات الكربون نشأ من تلك الرؤية الخاطئة.

نشأت علوم الحياة الحديثة في سلسلة من الاكتشافات الرئيسة في أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر.

في السبعينات من القرن السابع عشر، بعد أن أظهر جوزيف بريستلي أن النار تزيل شيئًا ضروريًا للحياة من الهواء والنباتات الخضراء تعيده، عزل أنطوان لافوازييه «شيئًا» وأطلق عليه اسم الأكسجين.

في عام 1789، أظهر جان إنجنهوز أن النباتات تستخدم الطاقة من الضوء لامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين. 

في عام 1828 ، قام فريدريك فولر بما قالت النظرية الحيوية إنه مستحيل، عن طريق تركيب مركب عضوي (يوريا) في مختبره.

في الثلاثينات من القرن التاسع عشر، أظهر ماتياس شلايدن وثيودور شوان، أن جميع النباتات والحيوانات تتكون من خلايا حية_ «هناك مبدأ عالمي واحد للتطور بالنسبة للأجزاء الأولية من الكائنات، مهما كانت مختلفة، وهذا المبدأ هو تكوين الخلايا».

في عام 1840، اكتشف جوليوس روبرت ماير قانون الحفاظ على الطاقة، وأظهر في علاقة الحركة العضوية بالاستقلاب، أنه ينطبق على الكائنات الحية: التركيب الضوئي لا يخلق طاقة جديدة، بل يحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.