מקור החיים על פני כדור הארץ הוא עדיין חידתי, אבל לאט לאט אנו מפרקים את השלבים המעורבים ואת המרכיבים הדרושים. מדענים מאמינים שהחיים התעוררו במרק קדמון של כימיקלים אורגניים וביומולקולות על כדור הארץ המוקדם, שהובילו בסופו של דבר לאורגניזמים ממשיים.
זה זמן רב קיים חשד שחלק מהמרכיבים הללו נמסרו מהחלל. עכשיו מחקר חדש, פורסם ב התקדמות מדע, מראה שקבוצה מיוחדת של מולקולות, המכונה פפטידים, יכולה להיווצר ביתר קלות בתנאי החלל מאשר אלו המצויים בכדור הארץ. זה אומר שהם יכלו להימסר לכדור הארץ המוקדם על ידי מטאוריטים או שביטים - ושחיים עשויים להיווצר גם במקומות אחרים.
תפקידי החיים מתקיימים בתאים שלנו (ובאלה של כל היצורים החיים) על ידי מולקולות גדולות ומורכבות מבוססות פחמן (אורגניות) הנקראות חלבונים. איך לייצר את המגוון הגדול של חלבונים שאנחנו צריכים כדי להישאר בחיים מקודד ב-DNA שלנו, שהוא בעצמו מולקולה אורגנית גדולה ומורכבת.
עם זאת, מולקולות מורכבות אלו מורכבות ממגוון מולקולות קטנות ופשוטות כמו חומצות אמינו - מה שנקרא אבני הבניין של החיים.
כדי להסביר את מקור החיים, עלינו להבין כיצד והיכן נוצרות אבני הבניין הללו ובאילו תנאים הן מרכיבות את עצמן באופן ספונטני למבנים מורכבים יותר. לבסוף, עלינו להבין את הצעד המאפשר להם להפוך למערכת מוגבלת ומשכפלת את עצמה - אורגניזם חי.
מחקר אחרון זה שופך אור על האופן שבו חלק מאבני הבניין הללו עשויות להיווצר ולהתכנס וכיצד הם הגיעו לכדור הארץ.
צעדים לחיים
DNA מורכב בערך 20 חומצות אמינו שונות. כמו אותיות האלפבית, הן מסודרות במבנה הסליל הכפול של ה-DNA בשילובים שונים כדי להצפין את הקוד הגנטי שלנו.
פפטידים הם גם מכלול של חומצות אמינו במבנה דמוי שרשרת. פפטידים יכול להיות מורכב משתי חומצות אמינו, אך גם לנוע עד מאות חומצות אמינו.
ההרכבה של חומצות אמינו לפפטידים היא שלב חשוב מכיוון שפפטידים מספקים פונקציות כמו זירוז, או חיזוק, תגובות שחשובות לשמירה על החיים. הן גם מולקולות מועמדות שניתן היה להרכיב עוד יותר לגרסאות מוקדמות של ממברנות, ולגבות מולקולות פונקציונליות במבנים דמויי תא.
עם זאת, למרות תפקידם הפוטנציאלי החשוב במקור החיים, זה לא היה כל כך פשוט עבור פפטידים להיווצר באופן ספונטני בתנאי הסביבה על כדור הארץ המוקדם. למעשה, המדענים מאחורי המחקר הנוכחי היו שהוצג בעבר שתנאי החלל הקרים למעשה נוחים יותר להיווצרות פפטידים.
בעננים בצפיפות נמוכה מאוד של מולקולות וחלקיקי אבק בחלק מהחלל הנקרא המדיום הבין-כוכבי (ראה לעיל), אטומים בודדים של פחמן יכולים להיצמד אל פני השטח של גרגרי אבק יחד עם מולקולות פחמן חד חמצני ואמוניה. הֵם ואז להגיב לצורה מולקולות דמויות חומצות אמינו. כאשר ענן כזה הופך צפוף יותר וגם חלקיקי אבק מתחילים להיצמד זה לזה, המולקולות הללו יכולות להרכיב לפפטידים.
במחקר החדש שלהם, המדענים בוחנים את הסביבה הצפופה של דיסקים מאובקים, שממנה יוצאת בסופו של דבר מערכת שמש חדשה עם כוכב וכוכבי לכת. דיסקים כאלה נוצרים כאשר עננים קורסים לפתע תחת כוח הכבידה. בסביבה זו, מולקולות מים נפוצות הרבה יותר - יוצרות קרח על פני השטח של כל אצבור גדל של חלקיקים שיכול לעכב את התגובות היוצרות פפטידים.
על ידי חיקוי התגובות שעשויות להתרחש בתווך הבין-כוכבי במעבדה, המחקר מראה שלמרות שהיווצרות פפטידים פוחתת מעט, היא אינה נמנעת. במקום זאת, כאשר סלעים ואבק מתחברים ויוצרים גופים גדולים יותר כמו אסטרואידים ושביטים, גופים אלה מתחממים ומאפשרים להיווצרות נוזלים. זה מגביר את היווצרות הפפטידים בנוזלים האלה, ויש מבחר טבעי של תגובות נוספות שמביאות למולקולות אורגניות מורכבות עוד יותר. תהליכים אלו היו מתרחשים במהלך היווצרות מערכת השמש שלנו.
רבים מאבני הבניין של החיים כגון חומצות אמינו, שומנים וסוכרים יכול להיווצר בסביבת החלל. רבים זוהו במטאוריטים.
מכיוון שיצירת פפטידים יעילה יותר בחלל מאשר בכדור הארץ, ומכיוון שהם יכולים להצטבר בכוכבי שביט, ייתכן שההשפעות שלהם על כדור הארץ המוקדם הביאו עומסים שהגבירו את הצעדים לקראת מקור החיים על כדור הארץ.
אז מה כל זה אומר על הסיכויים שלנו למצוא חיים חייזרים? ובכן, אבני הבניין לחיים זמינות בכל היקום. עד כמה התנאים צריכים להיות ספציפיים כדי לאפשר להם להתאסף בעצמם לאורגניזמים חיים היא עדיין שאלה פתוחה. ברגע שנדע זאת, יהיה לנו מושג טוב עד כמה החיים עשויים להיות נפוצים או לא.
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
תמונת אשראי: אלדברן ס / Unsplash
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/
