بقلم سماتثا رولف، استاذة في الأحياء الفلكي، جامعة هارتفوردشاير
١١ يناير ٢٠٢٠
١١ يناير ٢٠٢٠
المترجم : أبو طه / عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٢١ لسنة ٢٠٢٠
التصنيف : أبحاث الفضاء
Samantha Rolfe
Lecturer in Astrobiology and Principal Technical Officer at Bayfordbury Observatory, University of Hertfordshire
January 11, 2020
الحياة سهلة جدا لنتعرف عليها. فهي تتحرك وتنمو وتأكل وتفرز [فضلات الجسم من العرق الغائط البول] وتتكاثر. وهي بسيطة. في البايلوجيا ، يستخدم الباحثون غالبًا ترخيمة acronym ( لفظة مركبة من الحروف الأولى لعدة كلمات ) "MRSGREN" (١) لوصفها. وهي تمثل الحركة والتنفس والحساسية والنمو والتكاثر والإفراز والتغذية.
 |
| قد لا تبدو هكذا |
لكن هيلين شارمان ، أول رائدة فضاء بريطانية وكيميائية في إمبريال كوليدج لندن ، قالت مؤخراً إن أشكال الحياة الغريبة التي يستحيل اكتشافها قد تكون عائشة بيننا (٢). كيف يمكن أن يكون ذلك ممكنا؟
على الرغم من أن الحياة قد تكون سهلة للتعرف عليها ، إلا أنه من الصعب في الواقع تعريفها وقد جعلت الباحثين العلميين والفلاسفة في جدال لعدة قرون - إن لم يكن للاف السنين. على سبيل المثال ، يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد إنتاج نفسها ، لكننا لن نسميها حية. من ناحية أخرى ، فإن البغل من المشهور عنه أنه عقيم ، لكننا لا نقول أبدا أنه لا يعيش.
كما لا يمكن لأحد أن يتفق ، هناك أكثر من ١٠٠ تعريف لماهية الحياة (٣). هناك مقاربة بديلة (ولكنها ناقصة) تصف الحياة بأنها "نظام كيميائي قائم بذاته وقادر على التطور الدارويني" (٤)، والذي يعمل في حالات كثيرة نود أن نصفها.
عدم وجود تعريف للحياة تعد مشكلة كبيرة عندما يتعلق الأمر بالبحث عن الحياة في الفضاء. عدم القدرة على تعريف الحياة بغير ما "سنعرفها عندما نراها" يعني أننا نقصر أنفسنا بالفعل على أفكار مركزية الأرض ، وربما حتى مركزية الإنسان ، لما تبدو عليه الحياة. عندما نفكر بالغرباء ، غالبًا ما نصور كائنًا له صفات بشرية. لكن الحياة الذكية (٥) التي نبحث عنها لا يجب أن تكون لها صفات بشرية.
حياة ، ولكن ليس كما نعرفها
تقول شارمان إنها تعتقد أن الغرباء موجودون و "لا يوجد شك في ذلك". علاوة على ذلك ، تتساءل شارمان : "هل سيكونون مثلك ومثلي ، مكونين من كربون ونيتروجين؟ ربما لا. من المحتمل أنهم موجودون هنا الآن ولكن لا يمكننا رؤيتهم".
ستكون هذه الحياة موجودة في "الغلاف الحيوي ( بايوسفير) الخفي" (٦، ٧). وبهذا ، لا أقصد عالم الأشباح ، لكن مخلوقات غير مكتشفة ربما بكيمياء حيوية مختلفة. مما يعني أننا لا نستطيع دراستهم أو حتى مشاهدتهم لأنهم خارج فهمنا. على افتراض أنه موجود ، فإن مثل هذا الغلاف الحيوي الهفي (٧) قد يكون مجهريًا / دقيقاً.
فلماذا لم نجدها إلى الآن إذن؟ لدينا طرق محدودة لدراسة العالم المجهري حيث يمكن زراعة نسبة صغيرة فقط من الميكروبات في المختبر. قد يعني هذا أنه قد يكون هناك بالفعل العديد من أشكال الحياة التي لم نرها بعد. لدينا الآن القدرة على عمل تسلسل للحمض النووي لسلالات ميكروبات غير قابلة للزراعة ، ولكن هذا لا يمكن إلا أن يكتشف الحياة كما نعرفها - والتي تحتوي على الحمض النووي.
لو وجدنا مثل هذا الغلاف الحيوي ، فمن غير الواضح ما إذا كان ينبغي علينا أن نسميه غريباً alien. هذا يعتمد على ما إذا كنا نعني "من أصل حياة خارج كوكب الأرض" (٨) أو ببساطة "غير مألوف".
الحياة القائمة على السيليكون
هناك اقتراح شائع للكيمياء الحيوية البديلة وهو الإقتراح القائم على السيليكون بدلاً من الكربون. فمن المنطقي ، حتى من وجهة نظر مركزية الأرض. حوالي ٩٠٪ من الأرض مكونة من سيليكون وحديد ومغنيسيوم وأكسجين ، مما يعني أن هناك الكثير الكافي لبناء حياة محتملة.
السيليكون يشبه الكربون ، وله أربعة إلكترونات متاحة لتكوين روابط مع ذرات أخرى. لكن السيليكون أثقل ، حيث يوجد فيه ١٤ بروتون ( البروتونات تكوّن مع النيوترونات النواة الذرية ) مقارنةً ب ٦ بروتونات موجودة في نواة الكربون. بينما يمكن للكربون تكوين روابط قوية ثنائية وثلاثية لتشكيل سلاسل طويلة ( بلمرات) مفيدة للعديد من الوظائف الكيميائية ، كبناء جدار الخلية ، إلا أنه من الصعب على السيليكون أن ينشأ روابط قوية ، وبالتالي فإن جزيئات السلسلة الطويلة أقل استقرارًا بكثير.
والأكثر من ذلك ، أن مركبات السليكون المعروفة ، كثاني أكسيد السيليكون (أو السيليكا) ، تكون صلبة عمومًا في درجات حرارة الأرض وغير قابلة للذوبان في الماء. قارن هذا بثاني أكسيد الكربون عالي الذوبان ، على سبيل المثال ، ونرى أن الكربون أكثر مرونة ويوفر العديد من الإمكانيات الجزيئية (المركبات الجزيئية).
الحياة على الأرض تختلف اختلافًا جوهريًا عن التركيبة الإجمالية للأرض. هناك حجة أخرى ضد الغلاف الحيوي الخفي (٧) القائم على السيليكون وهي أن الكثير من السيليكون محبوس في الصخور. وفي الواقع ، فإن التركيب الكيميائي للحياة على الأرض له تساوق تقريبي مع التركيب الكيميائي للشمس ، حيث أن ٩٨ ٪ من الذرات في البيولوجيا تتكون من الهيدروجين والأكسجين والكربون. لذلك لو كانت هناك أشكال حياة صالحة للبقاء من أشكال السيليكون هنا ، فقد تكون قد تطورت في مكان آخر.
ومع ذلك ، هناك حجج لصالح الحياة القائمة على السيليكون على الأرض. الطبيعة قابلة للتكيف. قبل بضع سنوات ، تمكن العلماء في معهد كالفورنيا للتكنولوجيا Caltech من إنتاج بروتين بكتيري يعمل روابط مع السيليكون - مما أدى بشكل أساسي إلى إعادة السيليكون الي الحياة (٩). لذلك على الرغم من أن السيليكون غير مرن مقارنة بالكربون ، فقد يجد طرقًا ليتركب في الكائنات الحية ، ومن المحتمل أن يشمل الكربون .
وعندما يتعلق الأمر بأماكن أخرى في الفضاء ، مثل قمر زحل تيتان أو الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى ، بالتأكيد لا يمكننا استبعاد احتمال الحياة القائمة على السيليكون.
للعثور عليها ، علينا أن نفكر بطريقة أو بأخرى خارج صندوق البيولوجيا الأرضية ونكتشف طرقًا للتعرف على أشكال الحياة التي تختلف اختلافًا أساسيًا عن الشكل القائم على الكربون. هناك الكثير من التجارب التي تختبر هذه الكيميائيات الحيوية البديلة ، مثل التجارب التي أجرتها كالتك Caltech.
بغض النظر عن الاعتقاد السائد للكثير من الناس بأن الحياة موجودة في أماكن أخرى من الكون ، ليس لدينا دليل على ذلك. لذلك من المهم اعتبار الحياة كلها ثمينة ، بغض النظر عن حجمها أو كميتها أو موقعها. الأرض تدعم الحياة الوحيدة المعروفة في الكون. لذلك بغض النظر عن الشكل الذي قد تتخذه الحياة في أي مكان آخر في النظام الشمسي أو الكون ، علينا أن نتأكد من حمايته من التلوث الضار - سواء أكان ذلك من أشكال الحياة الأرضية أو أشكال الحياة الغريبة.
لذلك يمكن أن يكون الغرباء بيننا؟ لا أعتقد أنه قد زارنا شكل من أشكال الحياة بالتكنولوجيا اللازمة للسفر عبر مسافات شاسعة من الفضاء. لكن لدينا أدلة على وصول جزيئات من الكاربون مكونة للحياة وصلت الى الأرض عن طريق نيازك ، وبالتالي فإن الدليل لا يستبعد بالتأكيد نفس الإمكانية لمزيد من أشكال الحياة غير المألوفة.
١-
المصدر الرئيس
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق