کشف احتمالی چگونگی شکل‌گیری حیات اولیه در زمین و مریخ

به گزارش جام جم آنلاین، منشاء حیات روی زمین یکی از اسرار بزرگ علم است، اما تحقیقات جدید می‌گوید که پاسخ آنقدر ساده است که نه تنها یک دانش‌آموز دبیرستانی در کلاس شیمی می‌تواند آن را بازتولید کند، بلکه ممکن است یک بار در مریخ باستان نیز رخ داده باشد.

این مطالعه که توسط محققان بنیاد تکامل مولکولی کاربردی (FAME) انجام شده و در مجله Astrobiology منتشر شده است، ادعا می‌کند که شیشه گدازه بازالت یا شیشه آتشفشانی، کلید تشکیل RNA است که یک شکل ساده‌تر از DNA است که بسیاری معتقدند ماده اولیه لازم برای توسعه حیات است.

«استیون بنر» یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: جوامعی که منشأ حیات را مطالعه می‌کنند در سال‌های اخیر به اختلاف خورده‌اند و اغلب آنها سؤالات کلاسیک را با شیمی پیچیده که نیاز به مطالعات شیمیایی دشواری دارد و توسط شیمی‌دانان ماهر انجام می‌شود، بررسی می‌کنند.

اما «بنر» و همکارانش می‌گویند که پاسخ، بسیار ساده‌تر است. مولکول‌های RNA تا ۲۰۰ نوکلئوتید به طور طبیعی زمانی تشکیل می‌شوند که «نوکلئوزید تری‌فسفات‌ ها» با گدازه‌های شیشه آتشفشانی که در آن نفوذ می‌کنند، برهمکنش می‌کنند.

«استیون موزیس» دانشمند شرکت کننده در این مطالعه گفت: شیشه بازالتی یا آتشفشانی در آن زمان در همه جای زمین وجود داشته است. برای چند صد میلیون سال پس از شکل‌گیری ماه، برخوردهای مکرر همراه با آتشفشان‌های فراوان در این سیاره جوان، گدازه‌های بازالتی مذاب را تشکیل می‌داد که منشأ شیشه بازالت است. این برخوردها همچنین آب را تبخیر می‌کردند و زمین‌های خشک را ایجاد می‌کردند و سفره‌های آب یا آبخوان‌هایی را فراهم می‌کردند که در آن RNA می‌توانست تشکیل شود.

برخورد شهاب‌های متشکل از آهن-نیکل بر سطح زمینِ اولیه همچنین موجب کاهش اتمسفر می‌شده و شرایطی را ایجاد می‌کرده است که ساخت مولکول‌های RNA را تسهیل می‌کند.

«یان اسپاچک» که روی شناسایی پلیمرهای ژنتیکی بیگانه در مریخ کار می‌کند و در این مطالعه شرکت نداشت، می‌گوید: زیبایی این مدل، سادگی آن است. این موضوع می‌تواند توسط دانش آموزان دبیرستانی در کلاس شیمی آزمایش شود. مواد را مخلوط کنید، چند روز صبر کنید و RNA را شناسایی کنید.

یکی دیگر از عناصر مهم در این معادله شیمیایی، «بورات» (سدیم متابورات) است که به نام «بوراکس»(borax) نیز شناخته می‌شود و ایجاد ریبوز که همان R در RNA است را مدیریت می‌کند. «بوراکس» همچنین از بازالتی که در همه جای زمین اولیه وجود داشته است، تولید می‌شود.

آیا این می‌تواند کلید یافتن حیات باستانی در مریخ باشد؟

شواهد کمی مبنی بر وجود حیات در مریخ وجود دارد، اما ممکن است همیشه اینطور نبوده باشد. زمانی که مریخ جوان بوده است، یعنی حدود ۴ میلیارد سال پیش، ممکن است شرایطی بسیار مشابه با زمین اولیه را داشته باشد و اگر فرآیندهای شیمیایی در پسِ پیدایش حیات بر روی زمین به همین سادگی باشد که این تحقیقات جدید نشان می‌دهد، آنگاه نه تنها بعید نیست، بلکه کاملا ممکن هم هست که فرآیندهای مشابهی در مریخ باستانی طی شده باشد.

مشکل این است که آن شرایط اولیه در مریخ مانند شرایطی که روی زمین پیش رفته، ایجاد نشده است. زمین دارای یک میدان مغناطیسی فعال است که توسط هسته‌ی آهنی جامد زمین که توسط یک هسته بیرونی از آهن و نیکل مذاب احاطه شده ایجاد شده است. این میدان مغناطیسی، جو زمین را از بادهای خورشیدی محافظت می‌کند که به نوبه خود از زمین در برابر تشعشعات مضر فرابنفش محافظت می‌کند و می‌توانسته حیات اولیه را روی سطح زمین حمایت کند.

این در حالی است که مریخ میدان مغناطیسی فعالی ندارد و بنابراین جو آن به آرامی توسط خورشید از بین رفته است و سطح این سیاره را برای حیات، آن‌گونه که ما می‌شناسیم نامناسب کرده است و احتمالاً میلیاردها سال است که چنین شرایطی پابرجا است.

اما همانطور که مریخ فاقد میدان مغناطیسی فعال است، همچنین فاقد صفحات تکتونیکی است که زمین دارد، به این معنی که سنگ بازالتی در سراسر سطح آن مانند پوسته زمین باستانی به گوشته راه نیافته است. این بدان معناست که نشانه‌هایی از این فرآیندهای اولیه ممکن است هنوز در سطح مریخ وجود داشته باشد و ما بتوانیم آنها را شناسایی کنیم.

«بنر» می‌گوید: اگر حیات از طریق این مسیر ساده روی زمین پدیدار شده است، احتمالاً در مریخ نیز ظاهر شده است. این تحقیق باعث می‌شود هرچه سریع‌تر به دنبال حیات در مریخ بگردیم.

منبع: ایسنا