الكاتبة : ليسا زايقا
٣١ يناير ٢٠١٨
المترجم : ابو طه/ عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٧٠ لسنة ٢٠١٨
التصنيف: ابحاث النشوء والتطور
Did Water-Based Life Originate Without Water?
عندما تحاول معرفة أصول الحياة على الأرض، يصطدم الباحثون بهذه المفارقة: في حين أن الماء مذيب لا غنى عنه لجميع أشكال الحياة المعروفة التي توجد اليوم، يمنع الماء تشكيل سلاسل من بوليمرات الحمض النووي شبيهة بالخيط مثل الحمض النووي الريبي RNA والتي هي سلائف محتملة للحياة. وهذا يثير سؤالاً: كيف يمكن للأحماض النووية أن تتكون في المقام الأول؟ أحد الحلول "لمفارقة الماء" هذه هو أن الحياة قد تكون نشأت في شيء آخر غير الماء، وفقط تكيفت في وقت لاحق مع وجود الماء.
وقال زاكاري آدم، الباحث في جامعة هارفارد، لموقع Phys.org: "نحن مفتونون بإمكانية أن تكون الحياة القائمة على الماء قد نشأت بدون ماء على الإطلاق".
 |
| العملية المقترحة لتركيب الفورماميد بالقرب من الرواسب المعدنية المشعة على سطح الأرض. المصدر : آدم وآخرون. نشرت في مجلة التقارير العلمية. |
وقد قام آدم وآخرون بالتحقيق في مرشح candidate رائد كبديل للماء يسمى ال فورماميد formamide، وهو سائل صاف يتكون من هيدروجين وأكسجين وكربون ونيتروجين. ليس فقط يفضل الفورماميد تشكيل الترابط البوليمري أكثر من الماء ، إنه يتفاعل أيضا مع جزيئات أخرى لتشكيل القواعد الننوية nucleobases ( المزيد من المعلومات عن القواعد النووية على هذا الرابط: https://ar.m.wikipedia.org/wiki/قاعدة_نووية) ، والأحماض الأمينية، وبعض المركبات الأساسية الأخرى اللازمة لصنع الأحماض النووية.
ولكن هناك مشكلة واضحة لهذا الاقتراح: الفورماميد لا يوجد بشكل طبيعي بأي كمية كبيرة في أي مكان على الأرض. على الرغم من أن الفورماميد يستخدم على نطاق واسع في الصناعة كمذيب لصنع المستحضرات الصيدلانية ومبيدات الآفات، كل هذا فالفورماميد يُنتج صناعيا.
ولكن الفورماميد موجود في الفضاء، وهذا ما دفع الباحثين سابقاً إلى الإشارة على أنه نُقل إلى الأرض عن طريق المذنبات أو الشهب. ولكن من غير المرجح أن يكون هذا السيناريو قد أنتج خزانات كبيرة مركزة من الفورماميد اللازم لتتشكل منه سلائف الحياة .
الآن في ورقة جديدة نشرت في مجلة التقارير العلمية، فقد أظهر فريق من الباحثين، بقيادة آدم والمؤلف المشارك ماساشي أونو في جامعة كيو ومعهد طوكيو للتكنولوجيا، إمكانية أن يكون الفورماميد قد تم إنتاجه بوفرة من الإشعاع في بعض جيوب الأرض القديمة.
في التجارب، سلط الباحثون أشعةغاما على سيانيد الهيدروجين و اسيتونيتريل acetonitrile - هاتان المادتان الكميائيتان موجودتان في الأرض القديمة . وجدوا أن الفورماميد كان واحداً من المنتجات الرئيسية.
وعلى الرغم من أن الباحثين استخدموا في تجاربهم اسطوانة من كوبالت -٦٠ لإنتاج أشعة غاما، إلا أنهم أشاروا إلى أن الإشعاع على الأرض القديمة قد يكون ناتجاً عن الرواسب المعدنية المشعة (الموجودة اليوم على الشواطئ في جميع أنحاء العالم) أو مناطق انشطار اليورانيوم. ومن المعروف حاليا أن منطقة واحدة فقط تحتوي على أدلة على وجود حفنة صغيرة من مناطق اليورانيوم التي وجدت في التاريخ الجيولوجي للأرض، وهي منطقة أوكلو في الغابونالأفريقية ولكن هذه المناطق لم تصبح نشطة إلا بعد فترة طويلة من تكون الحياة.
وحسب الباحثون أنه إذا كانت هناك مناطق مماثلة قبل ٤ مليارات سنة، فإن موقعاً واحدا يمكن أن ينتج أكثر من ٦ قيم آسية (عشرة اس ٦ ) من الفورماميد على منطقة معينة من الكمية المقدرة التي نُقلت عن طريق المذنبات والنيازك. وتشير النتائج إلى أن الرواسب المعدنية المشعة يمكن أن تنتج ما يكفي من الفورماميد ليتراكم إلى تركيزات عالية، والتي يمكن أن يكون قد شكل خزانات الفورماميد الكبيرة التي فيها تكونت الأحماض النووية كسلائف للكائنات الحية الأولى.
وقال أونو: "غالبا ما تعتبر ان مشكلة أصول الحياة قد حُلت إذا استطعنا أن نفهم كيف يمكن أن تشكل قوالب البناء النموذجية كالبوليمرات الحيوية والمستقلباتً metabolites في بيئات الأرض القديمة الظاهرية". واضاف "لكننا غير راضين عن طريقة التفكير هذه، فالحياة لا يجب ان تعامل ككتلة مليئة بلبنات بناء، بل يجب ان تفهم على انها شبكة معقدة من التفاعلات الكيميائية".
كما يفسر الباحثون، الإشعاع فريد من نوعه بشكل خاص كمصدر للطاقة لأصول الحياة مقارنة بكيمياء الإختزال والأكسدة Redox أو التدفئة البسيطة. وكما قال آدم، هذا لأن الإشعاع "يدفع بشبكة واسعة من التفاعلات، وليس مجرد مجموعة من المنتجات لمجموعة من المدخلات inputs".
وبطبيعة الحال، فإن الباحثين قد أظهروا فقط ما يمكن أن يحدث، وليس ما حدث بالفعل. وفي المستقبل، فإنهم يخططون لمواصلة دراسة جميع السيناريوهات المحتملة لأصول الحياة ودراسة مقبولية كل حادث ، وليروا الى أين تؤدي الأدلة.
وقال اونو "اننا نحاول الان تقييم ما اذا كانت الشبكة الكاملة من التفاعلات المدفوعة تظهر صفات وجدت عبر العديد من المستويات المختلفة للنظم الحية المعقدة كشبكات الاستقلاب الخلوية وديناميات المجموعات وحتى العلاقات الايكولوجية".
:
يوتيوب: محاضرة زاكاري آدام عن الطاقة والانتروبيا، والتعقيد على الأرض فبل الحياة"
المصدر:
https://m.phys.org/news/2018-01-water-based-life.html
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
https://adnan-alhajji.blogspot.com/?m=1
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق