حیات چگونه و کجا روی زمین پدید آمد؟

 دیگران رو به جلو گام برمی دارند، و از زمان شکل گیری زمین در ۵۵ /۴  میلیارد سال پیش شروع می کنند و درباره اینکه چگونه ممکن است مواد شیمیایی بی جان به ترکیبات زنده تبدیل شده باشند تحقیق می کنند. در رویکرد رو به عقب، دیرین شناسان سنگواره هایی از میکروب ها یافته اند که تاریخ گذاری آنها دست کم به ۴/۳ میلیارد سال پیش بازمی گردد. حتی آنالیز شیمیایی صخره های قدیمی تر نشان می دهد که ارگانیسم های فتوسنتزی به خوبی در ۷/۳ میلیارد سال پیش بر روی زمین پا گرفته بودند. پژوهشگران حدس می زنند ارگانیسم هایی که این شواهد را از خود برجای گذاشته اند در ویژگی های بنیادی یکسانی که در تمامی اشکال حیاتی کنونی پیدا شده سهیم بوده اند. تمامی ارگانیسم های آزادزی اطلاعات ژنتیکی را در DNA رمزگذاری می کنند و با مصرف پروتئین ها واکنش های شیمیایی را کاتالیز می کنند. از آنجایی که DNA و پروتئین ها تا به این اندازه برای بقا به یکدیگر وابسته اند مشکل بتوان تصور کرد که یکی از آنها مقدم بر دیگری به وجود آمده است و به همان اندازه غیرقابل پذیرش است که هر دوی آنها به طور همزمان خارج از یک سوپ پیش زیستی پدیدار شده باشند.اکنون آزمایشات حاکی از آن هستند که اشکال ابتدایی تر حیات می توانسته اند براساس مولکولی سه تایی که در جانداران امروزی یافته شده پی ریزی شده باشند: مولکول RNA. زمانی تصور می شد که RNA چیزی بیش از یک پیغام رسان سلولی نیست، اما در کمال شگفتی به یک باره RNA همه کاره ای از آب درآمد که نه تنها اطلاعات ژنتیکی را کد می کند، بلکه مانند یک پروتئین نیز وارد عمل می شود. به عنوان مثال برخی از مولکول های RNA ژن ها را خاموش و روشن می کنند درحالی که دیگران به پروتئین ها و سایر مولکول ها متصل می شوند. بررسی های آزمایشگاهی نشان می دهد که RNA می توانسته از روی خود همانندسازی کند و سایر وظایفی را که برای زنده نگه داشتن سلول لازم بوده به عهده گیرد. اکنون بسیاری از دانشمندان براین باورند که حیات تنها پس از آنکه دنیای RNAای را پشت سر گذاشته سیمای آشناتری به خود گرفته است. پروتئین ها در نقش کاتالیزور هزاران بار از RNA کارآمدترند و از این رو پس از پیدایش می بایست توسط انتخاب طبیعی ترجیح داده شده باشند. به علاوه اطلاعات ژنتیکی از روی DNA با اشتباهات کمتری نسخه برداری می شوند تا از روی RNA. سایر دانشمندان تلاش هایشان را بر روی اینکه چگونه ترکیبات شیمیایی غیرزنده موجود در زمین «پیش زیستی» توانسته اند به جهان RNA ارتقا یابند، متمرکز ساخته اند. در ۱۹۵۳ استانلی میلر و هارولد یوری که در دانشگاه شیکاگو مشغول تحقیق بودند ثابت کردند که بررسی های آزمایشگاهی می تواند پرتو نوری بر این پرسش بیفکند. آنها یک جریان الکتریکی را از درون مخلوطی از آمونیاک، متان و سایر گازهایی که تصور می شد در هواسپهر زمین ابتدایی موجود بوده اند عبور دادند و دریافتند که بدین ترتیب می توان اسیدهای آمینه و سایر بلوک های ساختاری مهم حیات را به وجود آورد. امروزه بسیاری از دانشمندان معتقدند که هواسپهر ابتدایی از گازهای دیگری نظیر دی اکسید کربن انباشته شده بود. اما آزمایشاتی که در سال های اخیر صورت گرفته نشان داده است که تحت چنین شرایطی نیز بسیاری از بلوک های ساختاری حیات می توانسته شکل بگیرد به علاوه ستاره های دنباله دار و شهاب سنگ ها نیز احتمالاً ترکیبات معدنی که با خود به همراه داشته اند را از فضا به زمین آورده اند. اینکه دقیقاً در کجای زمین این بلوک های ساختاری به عنوان اشکال ابتدایی حیات گردهم آمده اند موضوعی است که بر سر آن بحث و گفت و گو است. در ابتدای دهه ،۱۹۸۰ بسیاری از دانشمندان معتقد بودند که حیات شروعش را در آب های جوشان غنی از مواد معدنی که از منافذ گرمایی اعماق دریا به بیرون رانده می شدند از سر گذرانده است. گواه این شروع داغ و سوزان عبارت است از بررسی های انجام شده بر روی درخت حیات که حاکی از آن است که بیشتر گونه های ابتدایی، میکروب هایی که تا به امروز زنده اند، در آب های داغ به سر می برند. اما فرضیه شروع داغ پس از چندی از تب و تاب افتاد و به سردی گرایید. پژوهش های جدید نشان داد این میکروب های گرمادوست، فسیل های زنده نیستند. آنها احتمالاً از گونه هایی که مقاومت کمتری داشته اند، نسب گرفته اند و مکانیسم های دفاعی جدیدی را در برابر گرما تکامل بخشیده اند. اما برخی از شکاکان این فرضیه از خود می پرسند که چگونه مولکول های ظریف RNA توانسته در آب های جوشان دوام آورد. اگرچه هیچ فرضیه محکم دیگری منافذ گرمایی را به عنوان مکان این شروع داغ رد نمی کند، اما حوضچه های کشندی یا اقیانوس های پوشیده از یخچال ها نیز پیشنهاد می شود. پروژه های تحقیقاتی که اکنون به راه افتاده اند احتمالاً پرتو نور بیشتری را بر چگونگی آغاز حیات می افکنند. دانشمندان آزمایشات را در جهتی به پیش می برند که در آن سلول هایی که برپایه RNA استوار شده اند ممکن است بتوانند تولیدمثل کنند و تکامل یابند. سازمان ناسا و آژانس فضایی اروپا کاوشگرهایی را راه اندازی کرده اند که در آینده به ستاره های دنباله دار سفر کرده و اختصاصاً ترکیبات سازنده احتمالی را که ممکن است بر روی زمین ابتدایی فرو باریده باشند، مورد بررسی قرار می دهند. اما هیجان انگیزتر از همه اینها احتمال یافتن نشانه هایی از حیات بر روی مریخ است. ماموریت های اخیر بر روی مریخ شواهد محکمی فراهم آورده است که نشان می دهد زمانی بر روی سیاره سرخ دریاهای کم عمقی از آب مایع وجود داشته اند و این یعنی آنکه مریخ احتمالاً زمانی مکان مناسبی برای شکل گیری حیات بوده است. ماموریت آتی در مریخ در جست و جوی یافتن نشانه های حیات در پناهگاه های زیرزمینی یا سنگواره های موجودات منقرض شده خواهند بود. اگر در مریخ حیات پیدا شود این کشف می تواند به این معنی باشد که حیات به طور جداگانه بر روی هر دو سیاره به وجود آمد. شاید هم بتوان گفت که حیات در کل کائنات متداول است یا اینکه ابتدا بر روی یک سیاره به وجود آمده و به سایر سیارات انتشار یافته است. شاید هم میکروب های مریخی در چهار میلیارد سال پیش توسط یک شهاب سنگ به زمین حمل شده اند و سیاره نابارور ما را آبستن حیات ساخته باشند.

منبع:برای این مدخل