زندگی اولیه روی زمین به گاز کشنده بستگی داشت

زمانی روی زمین زندگی وجود نداشت. صرف نظر از روند آهسته یا سریع شکل گیری حیات روی زمین، یکی از هیجان انگیزترین پدیده های شکل گیری حیات روی زمین، گذار از شیمی به بیوشیمی است. زندگی زمینی آنقدر نادر است که امروزه تقریباً هیچ مدرکی دال بر هیچ شکلی از زندگی در هیچ جای دنیا وجود ندارد.

در نتیجه دقیقا چه اتفاقی افتاد؟ پاسخ در وجه مشترک بین نجوم، زیست شناسی، شیمی و زمین شناسی نهفته است. محققان پیشنهاد کرده‌اند که یک مولکول خود-تکثیر شونده به نام سیانید هیدروژن ممکن است در نتیجه واکنش پیچیده شهاب‌سنگ‌های هیدروژنی، فعالیت‌های آتشفشانی و دریاچه‌های داغ، زندگی روی زمین را آغاز کرده باشد.

جهان از RNA

زمین حدود 6.4 میلیارد سال پیش شکل گرفت، اما بلافاصله پس از تشکیل آن شاهد برخوردهای زیادی بود. یکی از این برخوردها منجر به از بین رفتن قسمت اعظم زمین و تبدیل آن به ماه فعلی شد. در نهایت شرایط برای پیدایش حیات بین 4.5 تا 3.5 میلیارد سال فراهم شد.

اشکال اولیه زندگی مطمئناً با اشکال فعلی خود متفاوت بود. یکی از دلایل این تفاوت این است که اشکال حیات فعلی به ماکرومولکول های بیشتری از جمله DNA، RNA و پروتئین ها نیاز دارند. DNA ما حاوی اطلاعات است، RNA مسئول انتقال اطلاعات به واحدهای سازنده پروتئین ها است و پروتئین ها با تکثیر DNA نقش کلیدی در نجات جان انسان ها دارند.

این سیستم به قدری به هم پیوسته است که بعید به نظر می رسد همه آن به شکل کنونی با هم جمع شوند. اما زندگی اولیه در ابتدا به عملکردهای اساسی نیاز داشت: ذخیره اطلاعات، بازتولید خود و کاتالیز کردن سایر واکنش های شیمیایی.

  ماتاواری چینی; چین برای تصاحب متاوار 8 تریلیون دلار رشد کرده است

RNA به تنهایی می تواند هر سه مورد را انجام دهد، اگرچه ممکن است به خوبی ترکیب فعلی DNA، RNA و پروتئین فعلی کار نکند، اما می تواند نقطه شروع زندگی باشد. اگر RNA از آنجایی که تکامل داروینی شکلی ابتدایی از زندگی است، بر سایر نظریه‌ها غلبه دارد و به فرآیندهای بیوشیمیایی پیچیده‌تر و کارآمدتر اجازه ظهور می‌دهد. دره حاصل ممکن است برای رمزگشایی از منشا حیات روی زمین مورد نیاز باشد آنها دارای RNA خودتکثیر شونده هستند. اما دقیقاً RNA خودتکثیر شونده از کجا می آید؟

اسید ریبونوکلئیک

اسید ریبونوکلئیک به عنوان یک پیام رسان عمل می کند و به موجودات زنده کمک می کند تا پروتئین های مناسب را تولید کنند.

تولد نامنظم

محققان در یک مطالعه جدید مدل پیچیده ای از زمین اولیه را توسعه داده اند. این مدل به شرح زیر است:

یک برخورد بزرگ باعث تشکیل ماه شد. سطح زمین پس از برخورد سرد می شود و به تدریج اقیانوس ها و قاره ها تشکیل می شوند. در ابتدا، زمین به هم ریخته بود. شهاب ها مرتباً به سطح زمین جوان برخورد می کنند و آتشفشان های فعال سطح این سیاره را می پوشانند.

شوک های شهاب سنگ هیدروژن را به زمین آورد، عنصری کلیدی در شکل گیری حیات. هیدروژن سبک ترین عنصر است و به سرعت با مولکول های دیگر ترکیب می شود. اما از آنجایی که شهاب‌ها منابع جدیدی از هیدروژن را وارد جو زمین کردند، آتشفشان‌ها مقادیر زیادی مونوکسید کربن را در جو منتشر کردند. علاوه بر این، اقیانوس ها بسیار گرمتر از امروز بودند و دائماً در حال تبخیر و ورود به جو بودند. در نهایت، کانال های زیر آب گاز متان منتشر کردند.

  آیا باستان شناسان شهری را پیدا کردند که عیسی مسیح در آن رفت؟

با تجمع مولکول ها در جو زمین، رعد و برق و پرتوهای فرابنفش خورشید انرژی لازم برای تشکیل هیدروژن سیانید را فراهم می کنند. سیانید هیدروژن گازی سمی است که می تواند زندگی امروزی را از بین ببرد، اما نقش کلیدی در توسعه این حیات میلیاردها سال پیش داشت.

قرص های سمی

خاصیت اصلی سیانید هیدروژن این است که با خودش واکنش می دهد. زندگی را می توان نسخه بسیار پیچیده ای از مواد شیمیایی در نظر گرفت که خود به خود واکنش نشان می دهند، بنابراین سیانید هیدروژن نقطه شروع این واکنش ها بود. از طرف دیگر سیانید هیدروژن با مولکول های دیگر مانند فرمالدئید واکنش می دهد و مولکول های زیستی دیگر تولید می کند. این بیومولکول‌ها بلوک‌های سازنده نوکلئوبازها، ریبوز و نوکلئوتیدها هستند که RNA را می‌سازند.

مقاله مرتبط:

در پروژه خود، محققان به این نتیجه رسیدند که سیانید هیدروژن ممکن است از جو وارد تالاب های گرم کوچک شده باشد. این ترکیب آغاز یک رقص مولکولی با مولکول های دیگر در تالاب ها بود. تخمین زده می شود که در یک دوره 100 میلیون سال پیش، حدود 4.4 میلیارد سال پیش، مقدار هیدروژن سیانید وارد شده به تالاب ها برای ایجاد غلظت بالایی از آدنین کافی بود. آدنین یکی از اجزای سازنده RNA است.

در نهایت، با توقف بارش شهابی، سطح هیدروژن در جو کاهش یافت. اما پس از آن آدنین کافی برای شروع تشکیل رشته های RNA که یکی از اولین مراحل زندگی بود، تشکیل می شود. مراحل زیادی در شکل گیری زندگی اولیه وجود داشت. اگرچه این اشکال حیات اولیه از دیدگاه زندگی مدرن بسیار ابتدایی هستند، زنجیره های RNA کاتالیزوری و خودتکثیر شونده از پیچیده ترین مولکول های امروزی هستند و برای شکل گیری به واکنش های زیادی نیاز دارند. در هر صورت، میلیاردها سال پیش، اتفاقات شگفت انگیزی روی زمین رخ داد که احتمالاً آغاز آن هیدروژن سیانید است.

  هواوی نوا 10 پرو با دوربین اصلی 50 مگاپیکسلی و دوربین سلفی دوگانه معرفی خواهد شد.

نسخه اولیه این مطالعه در تاریخ 3 ژانویه در پایگاه داده arXiv قبل از انتشار منتشر شد و برای انتشار در مجله Astrophysical پذیرفته شد.

دیدگاهتان را بنویسید