دانشمندان دانشگاه کمبریج و کیپ‌تاون شاید راه‌حلی یافته باشند برای پاسخ به این پرسش که منشأ اسرارآمیز حیات چگونه در زمین پدیدار شده است! پاسخ آن‌ها جالب است، فعل و انفعلات موجود در دریاهای پیشا-تاریخی.
یافته‌یِ آنان که در مجله‌ی نیچر کامیونیکیشنز چاپ شده پیشنهاد می‌کند که احتمالاً آب‌های دریا منابع اصلی فراموش‌شدهٔ فسفات بوده‌اند،که قابلیت‌های زیادی برای پشتیبانی از حیات را بدون داشتن شرایط محیطی خاصی فراهم می‌کند. نیک توسکا استاد دانشگاه کمبریج و یکی از نویسنده‌های این مقاله گفت:
«چنین چیزی واقعاً می‌تواند نحوهٔ اندیشیدن بشر را درباره‌ی محیط‌هایی که حیات می‌توانسته اولین‌بار در آن پدیدار شده باشد دگرگون کند.»
بیشتر بخوانید: از دید علم، جنسیت های گوناگون چطور زبان را به کار می‌گیرند؟
منشأ اسرارآمیز حیات در دریاهای باستانی زمین؟
پژوهشی که توسط متیو بردی دانشجوی دکتری دانشگاه کمبریج رهبری شده است نشان از آن دارد که در آغاز، آب‌دریا احتمالاً حدود هزار تا ده هزار برابر بیشتر از زمان حال، منبع فسفر بوده است.
فسفر جزئیْ بسیار مهم برای شاکله‌ٔ دی‌ان‌ای و آر‌ان‌ای‌هایی است که سازندهٔ بلوک‌های حیات محسوب می‌شوند، حتّی اگر یکی از نادرترین عناصر جهان نسبت به اهمیّت زیستی آن باشد نیز در اصل ماجرا فرقی نمی‌گذارد. فسفات در شکل معدنی خود نسبتاً نایاب بوده و در آب نیز به خوبی حل نمی‌شود تا در نتیجه‌‌یِ آن، حیات بتواند برای رشد و نمو خود از آن استفاده کند.
دانشمندان دیر زمانی است که گمان می‌کنند فسفر در همان آغاز وجود خود، بخشی از زیست‌شناسی شده است، امّا تنها، به تازگی توانسته‌اند نقش فسفر در هدایت سنتز مولکول‌های مورد نیاز زندگی به‌‌روی زمین را درک کنند! توسکا در همین خصوص اضافه کرد:
«آزمایش‌ها نشان می‌دهند که فسفر اتفاقات شگفت‌‌انگیزی را رقم می‌زند ــ شیمیدان‌ها می‌توانند بیومولکول‌هایِ حیاتی را در صورت وجود مقدار زیادی فسفات در محلول ترکیب (سنتز) کنند.»
آب دریا و فسفر
با این حال، در مورد شرایط دقیق مورد نیاز برای ایجاد فسفات مباحثه‌های فراوانی شده است. بر اساس برخی از پژوهش‌ها، فسفات در واقع، باید در هنگام فراوانی آهن، در دسترس حیات زمینی بوده باشد. امّا به هر روی، چنین گفته‌ای، محل تردید و اختلاف است؛ چرا که جوّ اولیه‌یِ زمین فقیر از مقادیر غنی اکسیژن و آهن بوده است.
با استفاده از مدل سازی ژئوشیمیایی در شبیه‌سازی شرایط اولیه زمین دریافتیم که چگونه حیات به فسفر و نوع محیطی آن که این عنصر در آن تکامل یافته، وابسته است.
بردی گفت:
«مشاهده‌یِ چنین آزمایش‌های ساده‌‌ای هیجان انگیز است که تا این اندازه می‌توانند نحوهٔ اندیشیدن انسان را در باره‌ٔ شرایطی که در زمین آغازی وجود داشت، واژگون سازند.»
در آزمایشگاه، آب دریا را با همان شیمی‌ای تصوّر کردند که در تاریخ آغازی زمین وجود داشته، و بر همین اساس آزمایشات خود را در جوِّ خالی از اکسیژن، درست مانند زمینِ زمان‌های دور انجام دادند.
نتایج این گروه پژوهشی، حاکی از آن است که خود آب دریا می‌تواند منبع اصلی این عنصر اساسی یا همان فسفات بوده باشد.
آیا منشأ اسرارآمیز حیات را باید صرفاً در دریا جست و جو کرد؟
توسکا در پاسخ گفته است:
«این الفاظ، لزوماً به معنای این نیست که زندگی روی زمین از آب دریا شروع شده باشد!
«این یافته‌ها چگونگی احتمالات گذار آب دریا و حمل فسفات به محیط های گوناگون را آشکار می‌سازد. به عنوان نمونه: دریاچه‌ها، تالاب‌ها یا خط ساحلی که آب دریا به آن رسیده می‌توانسته فسفات را به‌‌روی زمین گسترش دهد.»
پیش از این، دانشمندان طیف گسترده‌ای از روش‌های تولید فسفات را تبیین کرده بودند،ــ برخی از نظریه‌هایِ مربوط به محیط‌های خاص مانند چشمه‌های آتشفشانیِ اسیدی یا دریاچه‌های قلیایی و مواد معدنی نادر که فقط در شهاب سنگ‌ها یافت می‌شوند.
توسکا اضافه کرد:
«ما یک ظنّی داشتیم که احتمالاً آهن برای حلالیّت فسفات مهم بوده باشد، امّا داده‌های کافی در اختیار نداشتیم!»
چنین ایده‌ای برای آزمایش زمانی محرز شد که آن‌ها به آب‌هایی که رسوبات ته‌نشین شده در دریای مدرن بالتیک برخوردند و به بررسی آن پرداختند:
«این معمول نیست؛ زیرا مقادیر زیادی از فسفات و آهن پیدا کردیم که تعجب ما را برانگیخت؛ چون سطح و کیفیات این مواد در آب‌های مکان‌های خاص بسیار متفاوت‌اند!»
آیا با این کشف می‌توانیم منشأ اسرارآمیز حیات را در دیگر سیارات بجوییم؟
پژوهشگران در آزمایشات خود، مقادیر گوناگونی از آهن را به طیف وسیعی از نمونه‌های دریای مصنوعی اضافه و آزمایش کردند تا ببینند پیش از تشکیل کریستال‌ها و مواد معدنی، چه مقدار فسفر را در خود نگاه می‌دارند. آن‌ها سپس با مدل‌سازی این داده‌ها، توانستند پیش‌بینی کنند که تا چه اندازه در دریاهای باستانی فسفات وجود داشته است.
وجودِ منافذ در دریای بالتیک مجموعه‌ای از نمونه‌های تازه‌ای را فراهم آورد که دانشمندان برای آزمایش مدل خود از آن استفاده کردند.
ما می‌توانیم آن شیمی غیر معمول آب را کاملاً تولید کنیم! ــ‌بردی‌ــ
این نتایج همچنین برای دانشمندانی که کوشش می‌کنند در درک امکانات زندگی به فراتر از زمین نگاه کنند نتایج جالبی در پی داشته است توسکا در همین باره گفت:
«اگر آهن به افزایش فسفات محلول کمک کند، این می‌تواند ارتباطاتی نیز با دوران باستانی مریخ داشته باشد.»
فراوانی شواهد مربوط به آب در مریخ باستان
اگر بخواهیم شواهد مربوط به مریخ را بر بشماریم، می‌توان از تخته‌سنگ‌های رودخانه‌های کهن و رسوبات سیل نام برد. همچنین آگاهیم که آهن زیادی در سطح مریخ وجود داشته و جوّ در بعضی مواقع فقیر از اکسیژن بوده است. و این شباهت‌ها درس مهمی به ما می‌دهد.
شبیه‌سازی پژوهشگران از آب‌های زبرین که از طریق سنگ‌های روی مریخ فیلتر شده‌اند، نشان می‌دهد که آب غنی از آهن نیز ممکن است فسفات‌های این محیط را تأمین کند.
بردی گفت:
«این جالب خواهد بود که ببینیم جامعه‌یِ علمی چگونه از نتایج ما برای کشف مسیرهای جدید و جایگزینِ فرگشت زندگی در زمین و فراتر از آن استفاده می‌کنند»
بیشتر بخوانید:
- تولید سوخت موشک از باکتری ؛ سوختی قدرتمندتر و در عین حال سالم‌تر!
- درمان پیری با مدفوع ؛ اکسیر جوانی با پیوند مدفوع انسان
- نوشیدنی ساخته شده از فضولات انسانی عرضه شد!
- سلامت دهان و دندان با یک میکروربات ؛ مسواک و نخ دندان را فراموش کنید!
دیدگاه شما در باره‌ی منشأ اسرارآمیز حیات چیست؟ آیا پیش‌تر گمان می‌کردید که فسفات نقش مهمی در گسترش حیات داشته است؟ لطفاً، نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با ما در میان بگذارید و اخبار فناوری را از تکراتو دنبال کنید.
منبع:scitechdaily
