اللغز الكبير.. هل جاءت بذور الحياة من هذه المنطقة للأرض؟

12:11 م الأحد 21 أبريل 2024

الوسط البينجمي ربما يكون هو الذي أمد الأرض بالبذور

تطبيق مصراوي

رغم ندرة الحقائق والأدلة الدامغة، يُعتقد أن الحياة على الأرض نشأت قبل حوالي 4 مليارات سنة من مزيج مصيري من المركبات العضوية المعروفة باسم الحساء البدائي.

كيف ومن أين جاءت مكونات هذه البذرة الأولي للحياة.. هذا أمر لا يزال مجالًا للنقاش، وفقا لمجلة ساينس ألرت.

يمكن أن تتشكل المواد الأساسية مثل الأحماض الأمينية والدهون والسكريات في أعماق الفضاء، كما أظهرت الأبحاث الحديثة، وربما وصلت إلى الأرض المبكرة عبر النيازك والمذنبات.

وفقاً لدراسة جديدة أجراها فريق من ألمانيا وفرنسا، فإن هذا السيناريو ليس معقولاً فحسب، بل يقدم التفسير الأكثر ترجيحاً لكيفية حصول الأرض على مكونات أساسية للحياة من الفضاء.

تركز الدراسة بشكل خاص على تكوين الببتيدات، أو سلاسل قصيرة تتكون من نحو 2 إلى 50 من الأحماض الأمينية المرتبطة بروابط كيميائية تسمى الروابط الببتيدية.

الببتيدات هي مفتاح الحياة على الأرض. تتكون من تسلسلات فريدة من الأحماض الأمينية، وتخدم وظائف متنوعة مثل تحفيز مجموعة من العمليات البيولوجية. ويشير الباحثون إلى أن الببتيدات القديمة ربما لعبت أيضًا دورًا في تكوين الأسلاف البدائية لأغشية الخلايا.

ويضيف الباحثون أنه على الرغم من أهمية الببتيدات الواضحة في تمكين الحياة على الأرض، فإن الكوكب الشاب ربما لم يوفر بيئة مناسبة لتكوينها.

ويوضحون أن الماء يمكن أن يكون له تأثير مربك على تكوين الببتيدات من المكونات الكيميائية، وبالتالي ربما يكون قد أعاق هذا الجزء من التولد التلقائي، أو ظهور الحياة من مواد غير حية.

هناك مكان أكثر ودية بشكل مدهش لتكوين الببتيد: الوسط بين النجمي، وهو مصطلح يشير إلى المادة المتفرقة والإشعاع الذي يشغل مساحات شاسعة من الفضاء بين الأنظمة النجمية.

بقيادة سيرج كراسنوكوتسكي، عالم الفيزياء الفلكية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا، أجرى مؤلفو الدراسة محاكاة للظروف الموجودة في الوسط البينجمي، ما سمح لهم باختبار بعض التفاصيل الأساسية في المختبر حول الكيفية التي قد يحصل بها كوكبنا على الببتيدات.

وأكدوا، على سبيل المثال، أن تخليق الببتيد يعتمد على 3 مكونات كيميائية: الكربون، وأول أكسيد الكربون، والأمونيا.. والتي يمكن أن يؤدي وجودها إلى تكوين جزيئات الأمينوكيتين الشبيهة بالأحماض الأمينية في سحب الغبار بين النجوم منخفضة الكثافة.

ومع تكثف هذا النوع من السحابة الجزيئية، تبدأ جزيئات الغبار الخاصة بها في التخثر، كما لاحظ الباحثون، ويمكن لجزيئات الأمينوكيتين أن تتجمع في سلاسل - أي الببتيدات.

يمكن أن يساعد التخثر المستمر لجزيئات الغبار في الفضاء البينجمي في تحويل سحابة جزيئية رقيقة إلى قرص كوكبي أولي أكثر كثافة، وهي حلقة من الحطام حول نجم تتكثف في النهاية لتشكل الكواكب والأقمار والأجرام السماوية الأخرى.

وكتب الباحثون أنه داخل هذه الأقراص المحيطة بالنجم، تعد المذنبات أو الكويكبات التي تفصلها مسافة كبيرة عن نجمها "الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام لتكوين الببتيدات.

عندما يقترب مثل هذا الجسم من النجم ويسخن، يتم قمع تبخر جزيئاته الداخلية بشكل عام، ولا يمكن أن تتبخر بحرية إلا الجزيئات الموجودة في الطبقة السطحية الرقيقة.

بمجرد أن ترتفع درجة حرارة الجسم إلى 176 كلفن، تتحد الأمونيا الموجودة في جليده الجزيئي مع الماء لتكوين خليط له نقطة انصهار أقل من تلك الخاصة بمكوناته. وكتب مؤلفو الدراسة، أن المحتويات السائلة الموجودة في أعماق المذنب أو الكويكب غير قادرة إلى حد كبير على التبخر، ويمكن أن تكون "مناسبة بشكل جيد" لتكوين جزيئات الأمينوكيتين.

ويشيرون إلى أن الجزيئات الصلبة يمكن أن تتحرك بحرية أكبر ضمن هذه الحالة السائلة، ما يسمح بتركيز عالٍ من جزيئات الأمونيا لتكون بمثابة محفزات.

أيضًا، نظرًا لأن الاحترار السريع يمكن أن يعرقل تكوين الروابط الببتيدية، فإن الفترات الزمنية الطويلة التي تخضع فيها هذه الأجرام السماوية لتغيرات في درجات الحرارة من المرجح أن تدعم تخليق الببتيد، ما يوفر مزيدًا من الوقت لحدوث التفاعلات الكيميائية الضرورية.

من المحتمل أن الببتيدات تشكلت بهذه الطريقة مع تطور نظامنا الشمسي، كما يقترح المؤلفون، وربما وصلت لاحقًا إلى الأرض عندما تعرض الكوكب الشاب للقصف بالنيازك والمذنبات وغيرها من الأجسام التي يحتمل أن تكون حاملة للببتيد.

كان من شأن وصول الببتيدات أن يمنح الأرض عنصرًا حاسمًا واحدًا على الأقل للحياة، ما يساهم في تطوير الأغشية الأولية، أو سلائف الأغشية التي تعطي الخلايا بنيتها وتحيط بمحتوياتها.

ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لاستكشاف هذه النتائج، ومواصلة سد الثغرات في فهمنا لأصول الحياة، لكن المؤلفين يقولون إن هذه الدراسة تضيف دعمًا كبيرًا لفكرة أن المكونات خارج كوكب الأرض ساعدت في جلب حساء الأرض البدائي إلى الحياة.

ونشرت الدراسة في مجلة Science Advances.