زندگی روی زمین از کدام نقطه آغاز شده است؟

سیاره ما تنها جای شناخته شده از کیهان است که حیات در آن جریان دارد و از شکل میکروسکوپی تا عظیم آن را می‌توان بر روی زمین مشاهده کرد.

به رغم حضورِ همه‌جاییِ حیات، هنوز منشا دقیق آن را نمی‌دانیم. با نگاه کردن به آرایش شیمیایی حیات، می‌توان حدس زد که نخستین شکل حیات به مواد متشکله‌ی خاص و یک نوع «جرقه» نیاز داشته است.

حفره‌های گرم‌آبی در اعماق اقیانوس، برکه‌های کم‌عمق روی سطح زمین و سیستم‌های زیرزمینی در زیر گودال‌های ناشی از برخورد سنگ‌های آسمانی محتمل‌ترین مکان‌های آغاز حیات هستند.

در ادامه محتمل‌ترین مکان‌های آغاز حیات را معرفی می‌کنیم:

در کف اقیانوس، شکاف‌هایی در بستر دریا وجود دارد که از آن‌ها یک ماده‌ی آبکی سوزان شبیه آب آهک، متان، آمونیاک، ترکیبات هیدروژنی و مواد دیگر فوران می‌کند.

در اطراف این شکاف‌ها بود که میلیارد‌ها سال پیش اکسید‌های نیتروژن در آب دریا می‌توانستند در مخلوطی با بیش از ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد گرما با عناصر فراوان، عناصر سازنده‌ مولکولی حیات را به وجود آورند: آمینواسید‌ها و پروتئین‌ها.

سال ۲۰۱۹، محققان کالج دانشگاهی لندن اعلام کردند پروتوسل‌هایی را خلق کردند.

«ساختار‌های کرویِ خودسازمان‌ده با نظم درون‌زاد متشکل از لیپید‌ها که به عنوان مرحله‌ای فرضی از پیدایش حیات پیشنهاد شده است.»

آن‌ها این پروتوسل‌ها را در محیط یک حفره‌ گرم‌آبیِ شبیه‌سازی‌شده در آزمایشگاه ساختند. پروتوسل حیات نیست، اما پیش‌درآمد حیات است.

دانشمندان سیستم‌های بسیار متمرکزِ حفره‌های گرم‌آبی را کشف کرده‌اند. این سیستمِ متشکل از حفره‌هایی به نام «سیگاری‌های سفید» به «مجموعه‌ی شهر گمشده» معروف است. این ناحیه می‌تواند واقع‌گرایانه‌ترین تخمین از یک سیستم حفره‌ای در اوایل پیدایش حیات در زمین باشد.

در این تخمین، تصور می‌شود بستر دریا تقریباً با چیزی که در زمان پیشازیستی یا هادئن وجود داشته برابر است. هادئن دوران زمین‌شناختی است که از شکل‌گیری سیاره تا حدود چهار میلیارد سال پیش ادامه داشت. مجموعه‌ شهر گمشده مملو از حیات غریبی است که تماماً به سطح نور خورشید وابسته نیست.

برکه‌های کوچک با عمقی بین ۱۰ تا ۱۰۰ سانتی‌متر شاید نسبت به اقیانوس از حیات استقبال بیشتری می‌کردند. برکه‌های کم‌عمق می‌توانستند اکسید‌های نیتروژنِ اتمسفر و فسفرِ رعد و برق را با غلظت‌های بسیار بیشتری از دریا‌ها جمع‌آوری کنند. این ترکیبات سپس می‌توانستند با RNA تعامل کنند (مولکول موجود در تمام سلول‌های زنده) تا نخستین اشکال حیات را به وجود بیاورند.

بین ۳.۸ و ۴.۱ میلیارد سال پیش، این فرضیه مطرح شد که از سوی سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار در رویدادی که به «آخرین بمباران سنگین» یا «پیشامد قمری» معروف است، به زمین ضربه وارد شده است.

بیشتر ستاره‌های دنباله‌دار حاوی تمام مواد متشکله برای آمینواسید‌ها هستند (عناصر سازنده‌ی پروتئین‌ها) از جمله مولکول‌هایی مانند متان، دی‌اکسیدکربن، آمونیاک و یخ‌آب. وقتی یک ستاره‌ دنباله‌دار به سطح زمین برخورد می‌کند، مقدار عظیمی انرژی آزاد می‌شود. این انرژی می‌تواند مولکول‌ها را به حالت‌های انرژی بالاتر نوآرایی کند.

سال ۲۰۲۰، تیمی از دانمشندان شواهدِ میکرب‌های باستانی را در ۱.۳ کیلومتریِ زیر دهانه‌ی چیکشلوب کشف کردند، اثری به جامانده از برخورد شهاب آسمانی که نسل دایناسور‌ها را منقرض کرد. وقتی آن توده‌ی عظیم سنگ فضایی به چیزی که جزیره‌ یوکاتانِ مکزیکوی امروزی است برخورد کرد، سنگ زمین را شکست و سیستم‌های زیرزمینی ایجاد کرد که هر کدام به نوبه‌ی خود با مایعات گرم‌آبی و هرگونه مواد آلی موجود در شهاب آسمانی بارور شدند. در دوران «آخرین بمباران سنگین» تصادم‌هایی مانند چیکشلوب دائم رخ می‌داد و نشانگر این بود که حیات روی زمین احتمالاً با یک انفجار آغاز شده است!

 

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری