لا يزال أصل الحياة على الأرض غامضًا، لكننا نكشف ببطء عن الخطوات اللازمة والمكونات الضرورية. يعتقد العلماء أن الحياة نشأت في حساء بدائي من المواد الكيميائية العضوية والجزيئات الحيوية على الأرض المبكرة، مما أدى في النهاية إلى ظهور كائنات حية فعلية.
لقد كان يشتبه منذ فترة طويلة في أن بعض هذه المكونات ربما تم تسليمها من الفضاء. والآن دراسة جديدة نشرت في علم السلفيوضح أن مجموعة خاصة من الجزيئات، المعروفة باسم الببتيدات، يمكن أن تتشكل بسهولة أكبر في ظروف الفضاء من تلك الموجودة على الأرض. وهذا يعني أنه من الممكن أن تكون قد وصلت إلى الأرض المبكرة عن طريق النيازك أو المذنبات، وأن الحياة قد تكون قادرة على التشكل في مكان آخر أيضًا.
يتم دعم وظائف الحياة في خلايانا (وخلايا جميع الكائنات الحية) بواسطة جزيئات كبيرة ومعقدة قائمة على الكربون (عضوية) تسمى البروتينات. إن كيفية صنع مجموعة كبيرة ومتنوعة من البروتينات التي نحتاجها للبقاء على قيد الحياة يتم ترميزها في حمضنا النووي، وهو في حد ذاته جزيء عضوي كبير ومعقد.
ومع ذلك، يتم تجميع هذه الجزيئات المعقدة من مجموعة متنوعة من الجزيئات الصغيرة والبسيطة مثل الأحماض الأمينية، والتي تسمى اللبنات الأساسية للحياة.
لتفسير أصل الحياة، نحتاج إلى فهم كيف وأين تتشكل وحدات البناء هذه وتحت أي ظروف تتجمع تلقائيًا في هياكل أكثر تعقيدًا. وأخيرًا، نحتاج إلى فهم الخطوة التي تمكنها من أن تصبح نظامًا محدودًا ذاتي التكاثر، أي كائنًا حيًا.
تلقي هذه الدراسة الأخيرة الضوء على كيفية تشكل وتجمع بعض هذه العناصر البنائية، وكيف انتهى بها الأمر على الأرض.
خطوات إلى الحياة
يتكون الحمض النووي من حوالي 20 حمض أميني مختلف. مثل الحروف الأبجدية، يتم ترتيبها في البنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي في مجموعات مختلفة لتشفير شفرتنا الوراثية.
الببتيدات هي أيضًا مجموعة من الأحماض الأمينية في بنية تشبه السلسلة. الببتيدات يمكن أن تتكون من حمضين أمينيين فقط، ولكنها تتراوح أيضًا بين مئات الأحماض الأمينية.
يعد تجميع الأحماض الأمينية في الببتيدات خطوة مهمة لأن الببتيدات توفر وظائف مثل تحفيز أو تعزيز التفاعلات المهمة للحفاظ على الحياة. وهي أيضًا جزيئات مرشحة يمكن تجميعها بشكل أكبر في إصدارات مبكرة من الأغشية، مما يؤدي إلى حصر الجزيئات الوظيفية في هياكل تشبه الخلايا.
ومع ذلك، على الرغم من دورها المحتمل المهم في أصل الحياة، لم يكن من السهل جدًا أن تتشكل الببتيدات تلقائيًا في ظل الظروف البيئية التي سادت الأرض في وقت مبكر. في الواقع، العلماء الذين كانوا وراء الدراسة الحالية أظهر سابقا أن الظروف الباردة للفضاء هي في الواقع أكثر ملاءمة لتكوين الببتيدات.
في السحب المنخفضة الكثافة للغاية من الجزيئات وجزيئات الغبار في جزء من الفضاء يسمى الوسط البينجمي (انظر أعلاه)، يمكن لذرات كربون مفردة أن تلتصق بأسطح حبيبات الغبار مع جزيئات أول أكسيد الكربون والأمونيا. هم ثم الرد على النموذج جزيئات تشبه الأحماض الأمينية. عندما تصبح هذه السحابة أكثر كثافة وتبدأ جزيئات الغبار أيضًا في الالتصاق ببعضها البعض، يمكن لهذه الجزيئات أن تتجمع في الببتيدات.
وفي دراستهم الجديدة، نظر العلماء إلى البيئة الكثيفة للأقراص المغبرة، والتي يخرج منها في النهاية نظام شمسي جديد به نجم وكواكب. وتتشكل هذه الأقراص عندما تنهار السحب فجأة تحت تأثير قوة الجاذبية. في هذه البيئة، تكون جزيئات الماء أكثر انتشارًا، حيث تشكل الجليد على أسطح أي تكتلات متنامية من الجزيئات التي يمكن أن تمنع التفاعلات التي تشكل الببتيدات.
ومن خلال محاكاة التفاعلات التي من المحتمل أن تحدث في الوسط النجمي في المختبر، أظهرت الدراسة أنه على الرغم من انخفاض تكوين الببتيدات قليلاً، إلا أنه لم يتم منعه. وبدلاً من ذلك، عندما تتحد الصخور والغبار لتشكل أجسامًا أكبر مثل الكويكبات والمذنبات، تسخن هذه الأجسام وتسمح بتشكل السوائل. وهذا يعزز تكوين الببتيد في هذه السوائل، وهناك اختيار طبيعي لمزيد من التفاعلات مما يؤدي إلى جزيئات عضوية أكثر تعقيدًا. من الممكن أن تحدث هذه العمليات أثناء تكوين نظامنا الشمسي.
العديد من العناصر الأساسية للحياة مثل الأحماض الأمينية والدهون والسكريات يمكن أن تتشكل في بيئة الفضاء. تم اكتشاف العديد منها في النيازك.
ونظرًا لأن تكوين الببتيد أكثر كفاءة في الفضاء منه على الأرض، ولأنه يمكن أن يتراكم في المذنبات، فإن تأثيراتها على الأرض المبكرة ربما تكون قد ساهمت في توفير أحمال عززت الخطوات نحو أصل الحياة على الأرض.
إذًا، ماذا يعني كل هذا بالنسبة لفرصنا في العثور على حياة خارج الأرض؟ حسنًا، اللبنات الأساسية للحياة متوفرة في جميع أنحاء الكون. ما مدى دقة الظروف اللازمة لتمكينها من التجمع الذاتي في كائنات حية لا يزال سؤالًا مفتوحًا. بمجرد أن نعرف ذلك، سيكون لدينا فكرة جيدة عن مدى انتشار الحياة أو عدم انتشارها.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: الديبران س / Unsplash
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/
