آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟

آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟

عبارات مهم : سانتا کروز – دانشگاه

تارا جاکیک دانشجوی دکتری دانشگاه نیو ساوت ولز سیدنی به مدت سه سال منطقه ی پیلبارا در غرب استرالیا را به دنبال نشانه هایی از نحوه ی تولید استرومااتولیت ها که در دهه ی ۱۹۷۰ در آنجا کشف شد، کاوش کرده است.

آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟

تصویری از استرومااتولیت ها

استرومااتولیت ها ساختارهای معدنی چندلایه و گردی می باشند که می توانند از سایز یک توپ گلف تا بالن ها هواشناسی متغییر باشند. این ساختارها قدیمی ترین شواهد مبنی بر وجود ارگانیسم های زنده بر روی زمین حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش می باشند. دانشمندانی که معتقدند حیات از اقیانوس ها شروع شده است است فکر می کنند این ساختارهای معدنی همچون استرومااتولیت های مناطق ثبت شده است در میراث جهانی در خلیج کوسه که به اندازه ی دو روز با ماشین از پیلبارا فاصله دارد، در آبهای کم عمق و نمکی شکل گرفته اند.

سانتا کروز | دانشگاه | اقیانوس | داستان | آیا می دانید ؟

اما آنچه “جاکیک” در میان گرمای خفه کننده و سنگ های خون-سرخ منطقه کشف کرد مبنی بر این بود که این استرومااتولیت ها در آب شور شکل نگرفته اند بلکه در شرایطی مشابه با چشمه های آب گرم یلواستون تشکیل شده است اند. بر اساس این نتیجه های وقت ِ تشکیل حیات میکروبی بر روی زمین ۵۸۰ میلیون سال سریعتر از آنچه قبلا تصور می شد، هست. همچنین این تحقیقات فرضیه ی اخترزیست شناسانی به نام دیوید دیمر و بروس دمر از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز را قوت بخشید. آنها زمانی ادعا کرده بودند حیات از خشکی شروع شده است است نه از دریا.

اکتشافات “جاکیک” با همکاری تیمی از دانشگاه سانتا کروز و مارتین ون کراندونک، مدیر مرکز اخترزیست شناسی استرالیا انجام شد. دیمر که همراه با جاکیک منطقه را کاوش کردند، دامر و کراندونک در سال ۲۰۱۵ اعلام کردند: « بر اساس آنچه جاکیک کشف کرده است قدیمی ترین فسیل های حیات بر روی زمین در آب شیرین بوده اند. و حیات از محیطی دارای آب شیرین شروع شده است است.» مدل شروع حیات بر روی زمین به جای دریا نه تنها تصورات ما از منشا حیات را عوض کردن می دهد، بلکه تصور ما از خودمان را نیز عوض کردن می دهد.

شرایط مناسب جهت حیات

برای ۴ دهه و از زمانی که “وسل آلوین” کشف کرد که دریچه های هیدروترمال اعماق دریا محل سکونت نوع خاصی از باکتری ها و کرم ها می باشند، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که دریچه هایی که گاز و مواد معدنی را پمپاژ می کنند تمام آن چیزی است که جهت پیدایش حیات مورد نیاز هست. ولی دیمر که خود را دانشمند می داند و بازی با ایده های تازه را بسیار دوست دارد گمان می کرد این ایده کاستی هایی دارد. به طور مثال مولکول های مهم جهت پیدایش حیات به سرعت در اقیانوس پخش می شوند و آب شور دریاها مانع بعضی پروسه های مورد نیاز پیدایش حیات می شود.

آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟

دریچه هایی که گاز و مواد معدنی را پمپاژ می کنند تمام چیزی است که جهت پیدایش حیات مورد نیاز است

سانتا کروز | دانشگاه | اقیانوس | داستان | آیا می دانید ؟

“دیمر” اوایل کار خود را به مطالعه ی بیوفیزیک غشای تشکیل شده است از مولکول های صابون مانند که مرز میکروسکوپی تمام سلول های زنده را شکل می دهد، مشغول شد. او با بررسی یک تکه از شهاب سنگ مارکیسون که در سال ۱۹۶۹ در استرالیا به زمین خورده بود متوجه شد که این سنگ فضایی نیز مشمول بر مولکول های صابون مانند با قدمت ۵ میلیارد سال است که قادر به تشکیل غشای پایدار بوده هست. او بعد از آن ثابت کرد که غشا به مولکول های کوچک کمک کرده تا به هم متصل شده است و مولکول های بلندتری به نام پلیمرها را بسازند.

دیمر و همکارانش با بررسی آتشفشان ها از روسیه تا ایسلند و همچنین بیابان پیلبارا، فعالییت های آتشفشانی را زیر نظر گرفتند تا ایده ی فراهم بودن محیط مناسب جهت پیدایش حیات در چشمه های آب گرم را بسنجند. دیمر حتی در آزمایشگاه خود در دانشگاه سانتا کروز یک ماشین ساخت تا گرما، اسیدیته و تناوب های خشک و تر چشمه های آب گرم را شبیه سازی کند. دیمر می گوید:« به نظر من هر چند وقت یکبار باید به اندازه ی کافی شجاع بود تا ایده های تازه را امتحان کرد. اگرچه بعضی از همکاران من گمان می کنند این کار احمقانه است ولی در هر صورت این ریسکی است که باید بپذیرید.»

آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟

بازنگری جدول زمانی

به نظر ِ دیمر زمین در گذشته دارای یک اقیانوس عظیم بوده است که در آن آتشفشان ها و تکه هایی از خشکی قرار داشته هست. باران بر روی خشکی باریده و حوضچه هایی از آب شیرین ایجاده می کرده که به وسیله انرژی زمین گرمایی گرم شده است و سپس از طریق روان آب ها دوباره سرد می شده است هست. بعضی از مهم ترین مولفه های حیات که در حین شکل گیری منظومه ی شمسی شکل گرفته اند بر روی زمین و در این حوضچه ها سقوط کرده و باعث پیدایش ترکیبات آلی پیچیده شده است اند.

به نظر داروین حیات در یک حوضچه ی کوچک گرم شکل گرفته است

با بالا و پایین رفتن سطح آب، حوضچه ها نیز در دوره های خشکی و تری قرار می گرفتند. در طول این دوره ها غشای لیپید ابتدا به کنار هم قرار گرفتن ترکیبات آلی و تبدیل شدن به پلیمر کمک کرده و سپس ترکیباتی که مشمول بر مجموعه های مختلفی از این پلیمرها بودند را تشکیل داد. غشا همچون انکوباتور جهت فعل و انفعالات حیات عمل کرده است.

دیمر و تیمش معتقدند حیات اولیه از تولید طبیعی تعداد بسیار زیادی از این غشاها به نام پروتوسل نشات گرفته هست. اگرچه بحث در مورد اینکه حیات ابتدا بر روی زمین شروع شده است یا دریا همچنان ادامه دارد ولی کشف فسیل های میکروبی بسیار قدیمی در مکانی همچون پیلبارا نشان می دهند که این نواحی زمین گرمایی که پر از انرژی و مواد معدنی مورد نیاز جهت حیات می باشند بسیار پیش تر از آنچه تصور می شد محل زندگی میکروارگانیسم ها بوده است.

جست وجو به دنبال حیات بر روی سیارات دیگر

بر اساس گفته های دیمر و همکارانش این اکتشاف و مدل چشمه ی آب گرم آنها نتایجی در جست وجو به دنبال حیات در سیارات دیگر دارد. اگر حیات ابتدا بر روی زمین شکل گرفته است بنابراین مریخ که دارای نشانه هایی از چشمه های آب گرم ۳٫۶۵ میلیارد ساله مشابه با پیلابارا است مکانی مناسب جهت جست و جو به دنبال حیات است.

برای دیمر این فرضیه به معنای دیگری نیز می باشد. او می گوید بر اساس این مدل داستان حیات در واقع داستان تک سلول هایی که با هم مسابقه کرده اند نیست. بلکه چشم انداز دیگری از داستان شروع حیات می تواند داستان پیش سلول هایی باشد که از طریق همکاری و اشتراک گذاری نوآوری ها قادر به ادامه ی حیات بوده اند. او می گوید: « و این می تواند تغییری اساسی در نحوه ی نگرش و تفکر ما در مورد جهان، خودمان و آینده ایجاد کند. همچنان که مسابقه باعث پیشرفت است همکاری نیز لازمه ی آن است.»

دیمر بر روی صندلی خود در دانشگاه سانتا کروز نشسته و هنگامی که در مورد نامه ی داروین در سال ۱۸۷۱ به یکی از دوستانش با ما حرف می زند لبخندی بر روی لبانش هست. داروین در این نامه به دوستش می گوید به نظر او حیات در یک حوضچه ی کوچک گرم شکل گرفته هست. « این دو خیلی با هم تفاوت ندارند به جز اینکه ما نام آن را گودال های کوچک گرم گذاشته ایم.»

منبع: sciencedaily.com – bigbangpage.com

ترجمه: معصومه رحیمی

واژه های کلیدی: سانتا کروز | دانشگاه | اقیانوس | داستان | آیا می دانید ؟

آیا حیات بر روی خشکی شروع شده است نه دریا؟