منشا حیات روی زمین هنوز مبهم است، اما ما به آرامی مراحل مربوط به آن و مواد لازم را کشف می کنیم. دانشمندان بر این باورند که حیات در یک سوپ اولیه از مواد شیمیایی آلی و مولکول‌های زیستی در اوایل زمین به وجود آمد که در نهایت منجر به موجودات واقعی شد.

مدتهاست که گمان می رود برخی از این مواد ممکن است از فضا تحویل داده شده باشند. اکنون یک مطالعه جدید، منتشر شده در با پیشرفتهای علمی، نشان می دهد که گروه خاصی از مولکول ها، به نام پپتیدها، در شرایط فضا راحت تر از مولکول های موجود در زمین می توانند تشکیل شوند. این بدان معناست که آنها می‌توانستند توسط شهاب‌سنگ‌ها یا دنباله‌دارها به زمین اولیه منتقل شوند - و ممکن است حیات در جای دیگری نیز شکل بگیرد.

عملکردهای حیات در سلول‌های ما (و همه موجودات زنده) توسط مولکول‌های بزرگ و پیچیده مبتنی بر کربن (آلی) به نام پروتئین حفظ می‌شود. نحوه ساخت انواع پروتئین های زیادی که برای زنده ماندن به آن نیاز داریم در DNA ما رمزگذاری شده است که خود یک مولکول آلی بزرگ و پیچیده است.

با این حال، این مولکول‌های پیچیده از انواع مولکول‌های کوچک و ساده مانند اسیدهای آمینه که به اصطلاح بلوک‌های سازنده حیات نامیده می‌شوند، جمع‌آوری می‌شوند.

برای توضیح منشأ حیات، باید بدانیم که این بلوک‌های سازنده چگونه و کجا شکل می‌گیرند و تحت چه شرایطی خود به خود خود را در ساختارهای پیچیده‌تری جمع می‌کنند. در نهایت، ما باید مرحله‌ای را درک کنیم که آنها را قادر می‌سازد تا به یک سیستم محدود و خود-تکثیر شونده تبدیل شوند - یک موجود زنده.

این جدیدترین مطالعه چگونگی شکل‌گیری و جمع‌آوری برخی از این بلوک‌های ساختمانی و نحوه پایان آنها بر روی زمین را روشن می‌کند.

گام هایی به سوی زندگی

DNA از حدود ساخته شده است 20 اسید آمینه مختلف. مانند حروف الفبا، این حروف در ساختار مارپیچ دوگانه DNA در ترکیبات مختلف مرتب شده اند تا کد ژنتیکی ما را رمزگذاری کنند.

پپتیدها همچنین مجموعه ای از اسیدهای آمینه در ساختاری زنجیره مانند هستند. پپتیدهای می تواند از حداقل دو اسید آمینه تشکیل شده باشد، اما همچنین به صدها اسید آمینه نیز می رسد.

تجمع آمینو اسیدها در پپتیدها مرحله مهمی است زیرا پپتیدها عملکردهایی مانند کاتالیزور یا افزایش واکنش هایی را که برای حفظ حیات مهم هستند، ارائه می دهند. آنها همچنین مولکول‌های نامزدی هستند که می‌توانستند بیشتر در نسخه‌های اولیه غشاها جمع شوند و مولکول‌های عملکردی را در ساختارهای سلول مانند محدود کنند.

با این حال، علیرغم نقش بالقوه مهم آنها در منشا حیات، تشکیل خود به خود پپتیدها در شرایط محیطی در زمین اولیه چندان ساده نبود. در واقع، دانشمندان پشت این مطالعه حاضر بودند قبلا نشان داده شده است که شرایط سرد فضا در واقع برای تشکیل پپتیدها مساعدتر است.

در ابرهای با چگالی بسیار کم مولکول‌ها و ذرات غبار در بخشی از فضا که محیط بین ستاره‌ای نامیده می‌شود (نگاه کنید به بالا)، تک اتم‌های کربن می‌توانند همراه با مولکول‌های مونوکسید کربن و آمونیاک به سطوح دانه‌های غبار بچسبند. آنها سپس به شکل واکنش نشان دهید مولکول های اسید آمینه مانند هنگامی که چنین ابری متراکم تر می شود و ذرات غبار نیز شروع به چسبیدن به هم می کنند، این مولکول ها می توانند به پپتیدها تبدیل شوند.

دانشمندان در مطالعه جدید خود به محیط متراکم دیسک های غبارآلود نگاه می کنند که در نهایت یک منظومه شمسی جدید با یک ستاره و سیارات پدیدار می شود. چنین دیسک هایی زمانی تشکیل می شوند که ابرها به طور ناگهانی تحت نیروی گرانش فرو می ریزند. در این محیط، مولکول‌های آب بسیار رایج‌تر هستند – ایجاد یخ بر روی سطوح ذرات در حال رشد که می‌توانند واکنش‌هایی را که پپتیدها را تشکیل می‌دهند، مهار کنند.

با شبیه‌سازی واکنش‌هایی که احتمالاً در محیط بین‌ستاره‌ای در آزمایشگاه رخ می‌دهند، این مطالعه نشان می‌دهد که اگرچه تشکیل پپتیدها اندکی کاهش یافته است، اما از آن جلوگیری نمی‌شود. در عوض، با ترکیب سنگ ها و غبار برای تشکیل اجسام بزرگتر مانند سیارک ها و دنباله دارها، این اجسام گرم می شوند و اجازه می دهند مایعات تشکیل شوند. این امر تشکیل پپتید را در این مایعات افزایش می‌دهد و انتخاب طبیعی واکنش‌های بعدی که منجر به مولکول‌های آلی پیچیده‌تر می‌شود، وجود دارد. این فرآیندها در طول شکل گیری منظومه شمسی خود ما رخ داده اند.

بسیاری از اجزای سازنده زندگی مانند اسیدهای آمینه، لیپیدها و قندها می تواند در محیط فضا شکل بگیرد. بسیاری از آنها در شهاب سنگ ها شناسایی شده اند.

از آنجایی که تشکیل پپتیدها در فضا کارآمدتر از روی زمین است، و از آنجایی که آنها می توانند در دنباله دارها تجمع کنند، ممکن است تاثیرات آنها بر روی زمین اولیه بارهایی را به همراه داشته باشد که قدم ها را به سمت منشاء حیات در زمین افزایش دهد.

بنابراین، همه اینها چه معنایی برای شانس ما برای یافتن حیات بیگانه دارد؟ خوب، بلوک های سازنده زندگی در سراسر جهان موجود است. اینکه چقدر شرایط باید خاص باشد تا آنها را قادر سازد تا در موجودات زنده خود جمع شوند، هنوز یک سوال باز است. وقتی این را بدانیم، ایده خوبی از گستردگی یا عدم گسترش زندگی خواهیم داشت.

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

تصویر های اعتباری: آلدباران س / می Unsplash

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/