زندگی از دل قطرات آب؟ راز شگفت انگیز آشکار شد!

تحقیقات جدید نشان می دهد که حیات ممکن است نه با یک صاعقه عظیم بلکه با جرقه های ریز ناشی از برخورد قطرات آب آغاز شده باشد.

دانشمندان دریافته اند که زمانی که مه یا قطرات آب در هوا پراکنده و با یکدیگر برخورد می کنند می توانند نوعی میکروصاعقه تولید کنند که قادر به تشکیل مولکول های آلی ضروری برای حیات است. این کشف نظریه های پیشین را به چالش می کشد و نشان می دهد که حیات ممکن است در مکان هایی ساده مانند آبشار ها یا امواج اقیانوس شکل گرفته باشد.

میکروصاعقه: نظریه ای جدید درباره منشأ حیات

برخلاف فرضیه سنتی که پیدایش حیات را به برخورد یک صاعقه عظیم با اقیانوس نسبت می دهد پژوهشگران اکنون احتمال می دهند که جرقه های الکتریکی بسیار کوچکی که از برخورد امواج و آبشار ها تولید می شوند نقش کلیدی در این فرآیند داشته اند.

بر اساس تحقیقاتی که در دانشگاه استنفورد انجام شده زمانی که آب به صورت ذرات ریز در محیطی حاوی گاز هایی مشابه جو اولیه زمین پاشیده می شود می تواند مولکول های آلی حاوی پیوند های کربن-نیتروژن تولید کند. این مولکول ها شامل اوراسیل هستند که یکی از اجزای اساسی DNA و RNA محسوب می شود.

چالش جدید برای فرضیه میلر-یوری

این مطالعه که ۱۴ مارس در ژورنال Science Advances منتشر شده فرضیه معروف میلر-یوری را به چالش می کشد. بر اساس این فرضیه حیات با یک صاعقه آغاز شده است. این ایده در سال ۱۹۵۲ طی آزمایشی مطرح شد که نشان داد ترکیبات آلی می توانند در اثر تعامل الکتریسیته با آب و گاز های معدنی به وجود آیند.

اما یافته های جدید نشان می دهند که تولید این ترکیبات لزوماً به برق خارجی نیاز ندارد. محققان دریافتند که قطرات آب به طور طبیعی بار های الکتریکی کوچکی ایجاد می کنند که می توانند همان مولکول های آلی تولید شده در آزمایش میلر-یوری را بدون نیاز به یک منبع انرژی خارجی بسازند.

ریچارد زاره استاد شیمی در دانشکده علوم انسانی و علوم دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می دهد: «تخلیه های الکتریکی در مقیاس میکرو بین قطرات آب با بار های مخالف همان ترکیبات آلی تولید شده در آزمایش میلر-یوری را ایجاد می کنند. ما این فرآیند را به عنوان یک مکانیسم جدید برای سنتز مولکول های پیش زیستی که بلوک های سازنده حیات را تشکیل می دهند پیشنهاد می کنیم.»

قدرت و پتانسیل میکروصاعقه

برای میلیارد ها سال پس از شکل گیری زمین این سیاره احتمالاً ترکیبی از مواد شیمیایی را در خود داشته اما فاقد مولکول های آلی با پیوند های کربن-نیتروژن بوده است. این پیوند ها برای تشکیل پروتئین ها آنزیم ها اسید های نوکلئیک کلروفیل و دیگر ترکیبات زیستی ضروری هستند.

به گزارش ساينس دیلی مدت هاست که دانشمندان درباره چگونگی شکل گیری این ترکیبات بیولوژیکی پرسش دارند. آزمایش میلر-یوری یکی از پاسخ های احتمالی را ارائه کرده بود: این که صاعقه هایی که با گاز های اولیه زمین مانند متان آمونیاک و هیدروژن تعامل داشتند می توانستند مولکول های آلی ایجاد کنند. اما منتقدان این نظریه معتقدند که صاعقه ها بسیار نادر بوده اند و اقیانوس های زمین بیش از حد وسیع و پراکنده بوده اند که چنین فرآیندی به طور مؤثر رخ دهد.

چگونه قطرات آب انرژی تولید می کنند؟

تیم تحقیقاتی زاره از جمله محققان فوق دکتری ییفان منگ و یو شیا و دانشجوی دکتری جینهنگ شو در این پژوهش چگونگی بارگیری الکتریکی قطرات آب را بررسی کردند. آنها دریافتند که قطرات بزرگ تر معمولاً دارای بار مثبت و قطرات کوچک تر دارای بار منفی هستند. هنگامی که این قطرات با بار های مخالف به هم نزدیک می شوند جرقه های الکتریکی میان آنها ایجاد می شود.

زاره این پدیده را «میکروصاعقه» نامیده و توضیح می دهد که این فرآیند مشابه چگونگی ایجاد و تخلیه انرژی در رعد و برق های جوی است. پژوهشگران برای ثبت این جرقه های میکروسکوپی از دوربین های پرسرعت استفاده کردند چراکه این پدیده با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.

امواج کوبنده آبشار ها و جرقه حیات

محققان این پژوهش معتقدند که نتایج آن نشان می دهد که پیدایش حیات روی زمین لزوماً به صاعقه های عظیم وابسته نبوده بلکه جرقه های بسیار کوچک ناشی از برخورد امواج اقیانوس ها و آبشار ها می توانسته اند نقش اصلی را در این فرآیند ایفا کنند.

زاره می گوید: «در زمین اولیه پاشش آب در همه جا وجود داشته است؛ درون شکاف ها یا برخورد با سنگ ها. این قطرات آب می توانستند تجمع یافته و این واکنش شیمیایی را ایجاد کنند. به نظر من این یافته بسیاری از مشکلاتی را که نظریه میلر-یوری با آن مواجه است برطرف می کند.»

بازنگری در نقش آب در شیمی

تیم تحقیقاتی زاره در حال مطالعه بر روی قابلیت های بالقوه قطرات کوچک آب است. این گروه همچنین بررسی کرده که چگونه بخار آب می تواند به تولید آمونیاک یکی از اجزای کلیدی کود های شیمیایی کمک کند و چگونه قطرات آب می توانند به طور خودبه خود پراکسید هیدروژن تولید کنند.

زاره می گوید: «ما معمولاً آب را بسیار بی اثر در نظر می گیریم اما زمانی که آب به قطرات کوچک تقسیم می شود بسیار واکنش پذیر خواهد بود.»

انتهای پیام/