لم يتم الرد على إجابة السؤال عن كيفية نشأة الحياة حتى يومنا هذا. بينما اتفق العلماء مع النظريات السائدة حول أصل الحياة ومن أين أتت ، عاد خبراء ناسا إلى المختبر. ركز علماء الأحياء الفلكية جهودهم على الإجابة عن الأسئلة الأساسية حول أصل الحياة.

يعتقد العلماء اعتقادًا راسخًا أن الحياة على الأرض الفتية نشأت منذ حوالي أربعة مليارات سنة. ما زلنا لا نعرف الشرارة التي أشعلت هذه العملية ، لكن الأدلة تخبرنا أنها نشأت في أعماق محيط الأرض الفتية. وفي مكان تمكنت فيه أشعة الشمس من الاختراق قليلاً على الأقل. إذا فهمنا الدافع الدقيق والمحفز الذي أشعل الحياة ، فقد يساعدنا ذلك على فهم كيف نشأت الحياة على الكواكب أو الأقمار الخارجية البعيدة.

الصمامات الحرارية المائية

تشير إحدى النظريات الرئيسية حول أصل الحياة إلى الهياكل الموجودة في أعماق البحر. نسميها الصمامات الحرارية المائية ، والتي من خلالها يتسرب النشاط البركاني. في هذه الأماكن ، تتسرب درجات الحرارة المرتفعة من داخل الكوكب. منذ مليارات السنين ، عندما كانت الأرض لا تزال شابة وغسلتها الأشعة فوق البنفسجية القاتلة القادمة من الشمس ، ظهرت الحياة في أعماق المحيط ، حيث لا تستطيع أشعة الشمس اختراقها.

من المعتقد بشكل عام أن الكائنات الحية الأولى القادرة على البقاء على قيد الحياة دون التمثيل الضوئي قد ظهرت حول الصمامات الحرارية. أصبحت هذه العملية فيما بعد المبدأ الأساسي للحياة لمعظم الكائنات الحية التي تعيش على الأرض في ذلك الوقت. اعتمدت الحيوانات المبكرة لمحيطات الأرض في عصور ما قبل التاريخ على التخليق الكيميائي لاستخدام الطاقة الكيميائية لاكتساب الطاقة أثناء تراكمها حول الصمامات الحرارية. أدت التفاعلات الكيميائية بين الكبريتات التي تسربت من الصمامات الحرارية والأكسجين الموجود في مياه البحر إلى ظهور أول طعام - جزيئات السكر. تمكنت البكتيريا وبعض الكائنات الحية الأخرى من معالجتها من أجل تغذيتها وفي نفس الوقت تمكنت من البقاء على قيد الحياة في الظلام. هذه معلومات جديدة تمامًا في بحثنا عن حياة شخص آخر.

ناسا وتجربتها

يعتقد خبراء ناسا أن بعض الأقمار الأبعد في نظامنا الشمسي ، يوروبا وإنسيلادوس ، قد تحتوي على صمامات مائية حرارية في المحيطات المتجمدة تحت الأسطح المتجمدة. لفهم هذه العمليات بشكل أفضل ، قامت عالمة الأحياء الفلكية لوري بارج وفريقها ببناء قسم صغير من قاع البحر في مختبر يسمى مختبر الدفع النفاث. هنا خلقوا بيئة كانت في المحيطات منذ مليارات السنين.

يوضح ل. بارج:

"إن فهم المدى الذي يمكنك الذهاب إليه باستخدام المواد العضوية البسيطة والمعادن قبل أن تحصل على خلية حقيقية أمر مهم لفهم ظروف الحياة التي يمكن أن تنشأ منها الحياة."

أيضًا ، تساعد الأبحاث في أشياء مثل تكوين الغلاف الجوي والمحيطات والمعادن في الصمامات الحرارية المائية في التأثير على احتمالية حدوث الحياة على كوكب آخر. وهكذا ، ابتكر باحثو ناسا مزيجًا من الماء والمعادن مثل البيروفات والأمونيا - وهما جزيءان أساسيان يتشكلان في ظل ظروف الصمامات الحرارية المائية اللازمة لدخول الأحماض الأمينية. وفقًا لتقرير ناسا ، اختبر الباحثون فرضيتهم عن طريق تسخين المحلول إلى 70 درجة مئوية - وهي نفس درجة الحرارة التي تم قياسها بالقرب من الصمامات الحرارية المائية - وضبط درجة الحموضة مع البيئة القلوية.

كاتب الحياة

كما أنهم حرموا الماء من الأكسجين لأن المحيطات الفتية كانت تفتقر إلى الأكسجين مقارنة باليوم. أخيرًا ، تمت إضافة هيدروكسيد الحديد ، وهو صدأ أخضر كان بكثرة على الأرض الفتية. ثم لاحظ البحث أنه عن طريق حقن كمية صغيرة من الأكسجين في الماء ، بدأت الأحماض الأمينية الألانين في التكون. كما بدأ حمض ألفا لاكتات المائي ، وهو منتج ثانوي لتفاعل الأحماض الأمينية ، في التكوين ، والذي يمكن أن يجمع بين تكوين جزيئات عضوية معقدة. هذه الجزيئات هي بداية الحياة.

يوضح ل. بارج:

"لقد أظهرنا أنه في الظروف الجيولوجية للأرض الفتية ، وربما على الكواكب الأخرى ، يمكننا تكوين أحماض أمينية وأحماض ألفا المائية من خلال تفاعل بسيط يجب أن يكون موجودًا في قاع البحر."

يعد إنشاء الأحماض الأمينية والأحماض المائية ألفا في المختبر تتويجًا لتسع سنوات من البحث في أصل الحياة.