درک بهتر سرمنشاء حيات با يک آزمايش شيميايي

[Rez@ee]

يک مطالعه تازه حاکيست سولفيد هيدروژن - که بويي متعفن دارد - ممکن است يکي از مواد مهم اوليه در فرآيندي شيميايي بوده باشد که به پيدايش حيات در زمين منجر شد.



به گزارش آريا،تحليل هاي تازه به روي نمونه هاي آرشيو شده از دهه 1950 حاکي از آن است که اين گاز مي تواند تحت شرايط مناسب، در واکنش هاي شيميايي که به توليد بعضي از مصالح ساختماني زيستي - آمينو اسيندها - منجر مي شود نقش داشته باشد، پروتئين از ترکيب آمينواسيدها توليد مي شود.
اين يافته ها بر مطالعات استنلي ميلر استوار است که به خاطر تلاش براي بازسازي 'سوپ اوليه' که حيات ممکن است از آن سر برآورده باشد معروف شد.

آزمايش هاي ميلر که ابتدا در سال 1953 انجام شد با گذراندن جريان الکتريکي از ميان محفظه اي حاوي ترکيبي از آب، متان، آمونياک و هيدروژن همراه بود.

هدف آزمايش ساده او شبيه سازي رويدادي در گذشته زمين بود، او مي خواست بداند اگر صاعقه به گازهايي که تصور مي شد در اتمسفر زمين - که آن زمان خالي از اکسيژن بوده - وجود داشته برخورد کند چه اتفاقي مي افتد.
آزمايش هاي او به توليد آمينواسيدها منجر شد که يک کشف تعجب آور بود.

آزمايش هاي بعدي که با تزريق بخار داغ همراه بود به توليد ترکيب حتي غني تري از مواد شيميايي ارگانيک (کربني) منجر شد.

ابزارهاي مدرن

ميلر در سال 2007 درگذشت و همه مواد او - از جمله يادداشت هايش و چندين جعبه لوله هاي آزمايشگاهي حاوي نمونه هاي خشک شده آزمايش هايش - در اختيار جفري بادا از دانشجويان سابقش قرار گرفت.

بادا با موسسه اقيانوس شناسي اسکريپس در شهر لا هويا در جنوب کاليفرنيا کار مي کند.او و تيم پژوهشگرانش اکنون درحال گشتن در ميان آرشيو ميلر هستند تا ببينند حاوي چه گنجينه هاي شيميايي مهمي است.

يافته هاي تازه که در نشريه 'پي ان اِي اس' منتشر شده است حاصل نتايج آزمايش هاي ميلر در سال 1958 بود اما خود او هرگز آنها را تحليل نکرد و نتايجش را ننوشت.

ميلر در اين آزمايش ها با عوض کردن ترکيبي که از اتمسفر اوليه زمين ساخته بود، مقداري سولفيد هيدروژن - که بعضي به خاطر بويش آن را تخم مرغ گنديده مي خوانند - به آن تزريق کرد.

جفري بادا و همکارانش رسوبات به دست آمده در آزمايش هاي ميلر را با کمک فنون موثر پيشرفته که در سال 1958 در دسترس نبود و ميلياردها بار حساستر از ابزارهاي تحليلي موجود در زمان ميلر بود، آزمايش کردند.

تيم پروفسور بادا در مجموع 23 آمينو اسيد و چهار آمينه از جمله هفت ترکيب اورگانو-سولفور را در رسوبات پيدا کرد.
محققان مي گويند که اين نتايج مؤيد اين ادعاست که مقدار عظيم سولفيد هيدروژن متصاعد شده از آتشفشان هاي اوليه، در صورت برخورد صاعقه به توليد طيف وسيعي از آمينواسيدها منجر مي شد که به نوبه خود استعداد ترکيب و بدل شدن به پروتئين ها را داشتند.

پروفسور بادا گفت: 'آنچه واقعا چشمم را گرفت، اين بود که تنوع آمينو اسيدها در اين آزمايش خيلي بيشتر از هر آزمايش ديگري بود که او انجام داده بود.'

'به اين ترتيب روشن است که سولفيد هيدروژن باعث فرآيندهاي شيميايي جالب اضافه اي مي شود؛ در واقع به توليد دسته گسترده تري از آمينواسيندها منجر مي شود.'

سنگ آسماني

تيم محققان همچنين اين ترکيب آمينو اسيد در رسوبات آرشيو شده توسط ميلر را با آنچه در شهاب سنگ معروف مرچيسون يافت شده بود مقايسه کرد، شهاب سنگ مرچيسون در سال 1969 به زمين افتاد و در ميان دانشمندان شهرت زيادي دارد.
پروفسور بادا مي گويد که شباهت هاي قوي ميان آن دو وجود دارد که مؤيد اين ايده است که بعضي از فرآيندهايي که به پيدايش مواد شيميايي ماقبل حيات منجر شد در منظومه شمسي و وراي آن به وسعت موجود است.

مشاهده اينکه آزمايش هاي تايخي همچنان به ارائه شناخت بهتر علمي منجر مي شود جالب است - و ممکن است نتايج بيشتري در راه باشد.

بادا توضيح داد: 'حتي تا سال 1972، استنلي قسمتي از مواد استخراج شده از آزمايش هايش را براي حفظ کردن کنار گذاشته بود.'
'بايد بيش از 200 لوله آزمايشي در مجموع او وجود داشته باشد و ما احتمالا فقط 24 تاي آنها را آزمايش کرده ايم، بخش غم انگيز آن اين است که من اين مجموعه از نمونه ها را پس از آنکه او دچار سکته فلج کننده مغزي شد کشف کردم؛ او ديگر قادر به ارتباط برقرار کردن نبود.

من هرگز اين فرصت را نيافتم که بگويم `استنلي، تو همه اينها را حفظ کرده اي و ما قصد تحليل آنها را داريم`.'
'بايد به ياد داشته باشيم که تحليل همه اينها براي او شايد يک هفته وقت گرفت؛ ما مي توانيم همان مقدار کار را در 15 دقيقه انجام دهيم.'

هيچ کس نمي داند که حيات چگونه در زمين اوليه پيدا شد، اما اين يک نظريه پرطرفدار است که سازوکارها و مصالح آن وجود داشت - شايد در نتيجه بمباران زمين با دنباله دارها و شهاب سنگ ها - تا فرآيند زيستي کليد بخورد.