هكذا يشرح العلماء أن الحياة نشأت من صخرة لطيفة في وسط الفضاء

شرح أصل الحياة على (أو خارج) كوكبنا أحد الأسئلة الكبيرة لقد حاول العلم الإجابة على هذا السؤال لعدة قرون. وما زلنا بعيدين عن الإجابة عليه، لكننا نخطو خطوات ستقربنا شيئاً فشيئاً.

إن الكشف عن أصول الحياة على كوكبنا يثير أسئلة تتجاوز مجرد إعادة بناء حدث واحد. على سبيل المثال، قد نتساءل عما إذا كانت “الأشياء” التي نشأت منها الحياة قد نشأت على كوكبنا أم أنها وصلت على كويكب.

هذا سؤال يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالسؤال العلمي الكبير الآخر حول ما إذا كانت الحياة قد نشأت في مكان آخر في عالمنا.

إن الإجابة على كل هذه الأسئلة لا تزال بعيدة عن متناولنا لن نجد أبدا أدلة دامغة حول كيف ظهرت الحياة على كوكبنا. بعد كل شيء، تعود أصوله إلى زمن بعيد حيث لدينا حفريات تظهر تطوره. ناهيك عن أننا نتحدث عن تغييرات على المستوى المجهري.

المزيد من السجل الأحفوري يعطينا فكرة هامة جدا: الحياة كانت موجودة بالفعل منذ حوالي 3.7 مليار سنة. مع الأخذ في الاعتبار أن عمر كوكبنا حوالي 4.3 مليار سنة، فإن هذه المعلومات تحد بشكل كبير من الوقت الذي ظهرت فيه الحياة على أرضنا.

هناك نظريات مختلفة (العلماء) عن كيفية ظهور الحياة على الأرض. يركز البعض على العناصر والمركبات التي أدت إلى أصله، بينما يركز البعض الآخر على الظروف أو المواقع التي أدت إلى تطوره.

إحدى هذه الفرضيات تبدأ بالكهرباء. البرق ظاهرة يومية، لكنه ربما كان موجودًا منذ مليارات السنين “الشرارة” التي أشعلت أصل الحياة. وهذه التصريفات الكهربائية قادرة على تحويل المركبات العضوية وغير العضوية البسيطة مثل الماء أو الميثان أو الهيدروجين إلى مركبات معقدة مثل الأحماض الأمينية والسكريات، وهي مركبات تشكل “لبنات” الحياة.

تركز فرضية أخرى على الطين. تحتوي المواد الطينية على مركبات مركزة تسمح لها بالتفاعل مع بعضها البعض مع حمايتها والحفاظ عليها.

مكان آخر مناسب لأصل الحياة الفتحات الحرارية المائية. تحتوي هذه البيئات على العديد من مقومات الحياة. تطرد هذه المصادر الماء من الطبقات العميقة لقشرة الأرض، ولا تسخن فقط على طول مسارها، ولكنها تجمع أيضًا المعادن في الفتحات الدوامة.

وفي الطرف المقابل، ربما نشأت الحياة في بيئة أكثر برودة: الجليد. إنه يؤدي وظيفة تشبه وظيفة الطين، حيث يقوم بتشريب وحماية المركبات البسيطة، مما يسمح لها بالتفاعل مع بعضها البعض.

هناك من يعتقد أن الحياة لم تنشأ هنا، بل نشأت في مكان آخر، ولا بد أنها وجدت جلبت إلى الأرض على كويكب. على سبيل المثال، تخيل الحياة على المريخ. بعد تطوره الأولي، كان من الممكن أن يؤدي الاصطدام إلى إبعاد جزء من المريخ، والذي كان سيتم طرده مثل مركبة فضائية، مثل الميكروبات التي اصطدمت بالأرض. ومنذ ذلك الحين ازدهرت الحياة على كوكبنا واختفت من جيرانها.

تقديم الأدلة

لقد أوضحنا سابقًا أن السجل الأحفوري سمح لنا فقط بتقييد الفترة التي ظهرت فيها الحياة على كوكبنا. كيف يعمل العلماء الذين يبحثون عن هذا المصدر؟ ليس لديهم نقص في الأدوات.

وكانت أهم تجربة في تاريخ هذا البحث هي تجربة ميلر وأوري. تم إجراء هذه التجربة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي وأظهرت إمكانية حدوث تفاعلات كيميائية بسبب التفريغ الكهربائي. وقد أثبتت هذه التجربة صحة الفرضية الأولى، حيث أظهرت أن “الشرارة” يمكنها تحويل المركبات والغازات البسيطة إلى جزيئات معقدة ضرورية للحياة، مثل الأحماض الأمينية.

في المقابلة الأخيرة في اليوميات دولةوأوضح الجيولوجي خوان مانويل غارسيا رويز أن هناك عنصرًا آخر في هذه التجربة تم التغاضي عنه: السيليكا. وعندما حاول فريقه تكرار التجربة في حاوية تفلون بدلاً من الزجاج، باءت التجربة بالفشل. يوضح غارسيا رويز أن مفتاح التجربة الأصلية كان في الزجاج.

فكرة أن التعقيد يمكن أن ينشأ من البساطة قد تبدو غير بديهية بشكل عام. لكن هذا جزء من عمل جارسيا رويز. باستخدام السيليكا على وجه التحديد، تمكن الجيولوجي من إثبات أن هذه الأنواع من المعادن يمكن أن تشكل هياكل ذاتية التنظيم، والتي أطلق عليها اسم البيومورفات بسبب مظهرها. مظهر مستدير تعطيه الكائنات المجهرية أكثر مما نراه في المعادن.

علم الأحياء الفلكي هو أداة أخرى متاحة للعلماء. يمكن أن تساعدنا دراسة الكواكب والأقمار الصناعية والكويكبات في رؤية انعكاسات كوكبنا منذ مليارات السنين.

توازن النشاط الحراري المائي على بعض الأقمار أثار نظامنا الشمسي اهتمام علماء الفيزياء الفلكية. كثيرون يفركون أيديهم للقراءة في الموقع أماكن قليلة ليست بعيدة جدًا عن أحد السيناريوهات المحتملة لنشوء الحياة على كوكبنا.

للبحث عن أدلة تدعم الفرضية القائلة بأن الحياة لم تنشأ على كوكبنا، ولكنها وصلت على متن سفينة كويكب، يجب علينا أن ننظر إلى ما هو أبعد من كوكبنا. تقترح نسخة أكثر اعتدالًا من هذا أنه إذا لم تكن الحياة، فربما جاءت بعض “الطوب” منها من خارج الغلاف الجوي، وهو أفضل دليل على ذلك في هذه التحليلات.

لا نعرف التفاصيل كيف ظهرت الحياة على كوكبنا؟ولكننا نجيب على بعض الأسئلة التي تطرح أثناء تناول هذا الموضوع شيئًا فشيئًا. ومع ذلك، فإن القدرة على العثور على هذه الإجابات الصغيرة أمر مثير بالفعل بالنسبة للكثيرين.

في شاتاكا | لقد أدرك هؤلاء الإسبان للتو أن كل ما نعرفه عن أصل الحياة هو صدفة هائلة.

صورة | مجموعة بيرتيلينك, ترخيص CC BY-SA 4.0