نظریه جدید درباره «سوپ داغ» و حل معمای منشا حیات

محققان دانشگاه لیدز با ارایه نظریه جدیدی درباره «سوپ داغ»، موفق به حل این معمای کلیدی شدند که «چگونه اشیایی از فضا، آتش حیات را بر روی زمین روشن کردند؟»

کد خبر: ۱۱۵۳۶۳۶

تاریخ: ۱۹ فروردين ۱۳۹۲ - ۱۱:۱۴

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا(داناخبر) وبه نقل ازایسنا، در حالی که عموم بر سر این موضوع توافق دارند که عناصر مهم برای حیات از شهاب‌سنگ‌هایی آمده‌اند که در زمین آغازین، این سیاره را بمباران کرده‌اند، دانشمندان موفق نشده‌ بودند توضیح دهند که چگونه این صخره‌های غیرزنده به بلوک‌های سازنده حیات متحول شده‌اند.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که چگونه یک ماده شیمیایی - مشابه آن‌چه در تمامی سلول‌های زنده یافت می‌شود و برای تولید انرژی که موجود را زنده نگه‌ می‌دارد، حیاتی است - می‌توانسته زمانی خلق شده باشد که شهاب‌سنگ‌های حاوی مواد معدنی فسفری در استخرهای داغ و اسیدی مایعات اطراف آتشفشان‌ها فرود آمده‌اند.

به نظر می‌رسد این آتشفشان‌ها در سراسر زمین آغازین وجود داشته‌اند.

انرژی تمامی حیات بر روی زمین توسط فرایندی موسوم به chemiosmosis تأمین می‌شود که در آن ماده شیمیایی آدنوزین تری‌فسفات (ATP) ("باتری" شیمیایی قابل‌شارژ حیات) شکسته می‌شود و برای آزاد کردن انرژی مورد استفاده در واکنش‌های حیات یا همان متابولیزم طی دم‌زنی دوباره شکل می‌گیرد.

بعید به نظر می‌رسد که آنزیم‌های پیچیده مورد کاربرد برای هر دوی فرایندهای خلق و شکستن ATP طی دورانی که حیات تازه شکل گرفته بود، وجود داشته‌اند

این موضوع دانشمندان را بر آن داشت که در جستجوی ماده شیمیایی اساسی‌تری با خواص مشابه ATP اما بدون نیازمندی به آنزیم‌ها برای انتقال انرژی، باشند.

فسفر عنصری کلیدی در ATP و سایر بلوک‌های سازنده بنیادی حیات مانند دی ان ای به شمار می‌آید اما شکلی که این عنصر معمولا بر روی زمین به خود می‌گیرد، (فسفر V) تا حد زیادی در آب غیرقابل حل بوده و همچنین دارای واکنش‌پذیری شیمیایی پایینی است.

با این حال، زمین آغازین توسط شهاب‌سنگ‌ها و غبار بین‌ستاره‌ای غنی از مواد معدنی عجیب شامل شکل بسیار واکنش‌پذیرتر فسفر یعنی schreibersite معدنی فسفر-نیکل-آهن بمباران شده است.

دانشمندان دانشگاه لیدز تاثیر چنین شهاب‌سنگی با زمین آغازین، داغ و از لحاظ آتشفشانی فعال را با قرار دادن نمونه‌موردی‌های شهاب‌سنگ Sikhote-Alin در اسید گرفته شده از ناحیه ژئوترمال Hveradalur ایسلند شبیه‌سازی کردند.

این صخره برای چهار روز در دمای داغ پیرامون و پس از آن به مدت 30 روز دیگر در دمای اتاق به حال خود رها شد تا در تیوب‌های آزمایشگاهی به مایع اسیدی واکنش نشان دهد.

دانشمندان، در تحلیلشان از راهکار نهایی ترکیب pyrophosphite و بخشی از ATP مسئول در انتقال انرژی را یافتند.

محققان معتقدند که این ترکیب می‌توانسته به عنوان شکل‌ ابتدایی‌‎تر ATP در آن‌چه آن‌ها "حیات شیمیایی" لقب داده‌اند، عمل کرده باشد.

تیمی از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (جی پی ال-کالتک) که بر روی کاوشگر کنجکاوی کار می‌کنند، اخیراً وجود فسفر را بر روی مریخ گزارش کرده است.

دانشمندان دانشگاه لیدز هم‌اکنون با محققان این لابراتوار به منظور درک چگونگی تبدیل باتری‌های اولیه و "حیات شیمیایی" به بخشی از حیات بیولوژیکی، همکاری می‌کنند.

تیم علمی لیدز همچنین امیدوار است به جزیره دیسکو در گرینلند و مامن تنها منبع طبیعی schreibersite (ماده معدنی یافت شده در شهاب‌سنگ Sikhote-Alin) سفر کند.

این گروه در نظر دارد آزمایشاتش را تکرار کند و نشان دهد که همین مواد شیمیایی در تمامی بستر زمینی توسعه یافته است./پایان پیام