[ad_1]
دانشمندان دانشگاه کمبریج و کیپ‌تاون شاید راه‌حلی یافته باشند برای پاسخ به این که منشأ اسرارآمیز حیات چگونه در زمین پدیدار شده! پاسخ آن‌ها جالب است؛ در زمان پیشا-تاریخی آب دریا احتمالاً همان منبع اصلی فسفاتی بوده باشد که برای پدیداری زندگی کافی است.
یافته‌یِ آنان که در مجله‌ی نیچر کامیونیکیشنز چاپ شده پیشنهاد می‌کند که احتمالاً آب‌های دریا منابع اصلی فراموش‌شده‌ی 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 مقاله گفت:
«این واقعاً می‌تواند نحوه‌ی اندیشیدن‌مان درباره‌ی محیط‌هایی را 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 شاکله‌ی دی‌ان‌ای و آر‌ان‌ای‌هایی است که سازنده‌ی بلوک‌های حیات محسوب می‌شوند، حتّی اگر یکی از نادرترین عناصر جهان نسبت به اهمیت زیستی آن باشد نیز در اصل ماجرا فرقی نمی‌گذارد. فسفات در شکل معدنی خود نسبتاً غیرقابل دسترس بوده و در آب نیز به خوبی حل نمی‌شود که در نتیجه‌ی آن حیات می‌تواند از آن برای بالیدن خود استفاده کند.
دانشمندان دیر زمانی است که گمان می‌کنند فسفر در اوایل عمر 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 شگفت شگفت انگیزی را رقم می‌زند ــ شیمیدان‌ها می‌توانند بیومولکول‌های 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 فراوان بودن آهن در دسترس رشد و نمو حیات بوده باشد. امّا به هر روی، این گفته، محل اختلاف است چرا که جو اولیه‌یِ زمین فقیر از مقادیر غنی اکسیژن و آهن بوده است.
با استفاده از مدل سازی ژئوشیمیایی برای شبیه‌سازی شرایط اولیه زمین درک شد که چگونه حیات به فسفر و نوع محیطی آن که این عنصر در آن تکامل یافته، وابسته است.
بردی گفت:
«هیجان انگیز است که ببینیم آزمایش‌های ساده می‌توانند نحوه‌ی اندیشیدن ما را در باره‌ی شرایطی که در اوایل زمین وجود داشت، واژگون سازد.»
در آزمایشگاه، آب دریا را با همان شیمی‌ای تصور می‌کردند که در تاریخ اولیه زمین وجود داشته، و آزمایشات خود را در جو 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 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 امکان این‌که آب دریا چگونه می‌توانسته فسفات را به محیط های مختلف گذار دهد بر انسان 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 نظریه‌های 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 ظنی داشتیم که احتمالاً آهن برای حلالیت فسفات مهم بوده باشد، امّا داده‌های کافی در اختیار نداشتیم!»
این ایده برای آزمایش‌های این گروه زمانی محرز شد که آن‌ها به آب‌هایی که رسوبات ته‌نشین شده در دریای مدرن بالتیک برخورده و آن را بررسی کردند:
«این غیر معمول است زیرا مقادیر زیادی از فسفات و آهن پیدا کردیم که تعجب ما را درباره‌ی این آب‌های ویژه که بسیار متفاوت‌اند برانگیخته است.»
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 این داده‌ها را مدل‌سازی کردند که این مدل، توانست پیش‌بینی کند که تا چه اندازه در دریاهای باستانی فسفات را در خود نگاه می‌داشته‌اند.
منافذ دریای بالتیک مجموعه‌ای از نمونه های تازه‌ای را فراهم آورد که دانشمندان برای آزمایش مدل خود از آن استفاده کردند.
ما می توانیم 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
از جمله تخته‌سنگ‌های رودخانه‌های کهن و رسوبات سیل. و ما همچنین آگاهیم که آهن زیادی در سطح مریخ وجود داشته و جو در بعضی مواقع فقیر از اکسیژن بوده است.
شبیه‌سازی پژوهشگران از آب‌های در سطح 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 جامعه‌ی علمی چگونه از نتایج ما برای کشف مسیرهای جدید و جایگزین برای فرگشت زندگی در زمین و فراتر از آن استفاده می‌کنند»
بیشتر بخوانید:
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 مجله خبری آی تی و دیجیتال دنبال کنید.
منبع:scitechdaily
[ad_2]
نظرات کاربران