دانشمندان “منشأ واقعی زندگی” را کشف می کنند

یک مطالعه جدید نشان می دهد که زندگی روی زمین ممکن است توسط “ریزگردی” ایجاد شده توسط آبشارها و امواج اقیانوس ایجاد شده باشد.

جرقه های ریز و درشت “ریزه کاری” هنگامی ایجاد می شوند که قطرات آب از امواج خرابی برخورد و شکسته شوند.

دانشمندان دانشگاه استنفورد بارهای الکتریکی میکروسکوپی را در یک آزمایشگاه ایجاد کردند و آنها را با گازهای موجود در جو اولیه مخلوط کردند.

این ترکیب زنجیره ای از اتم های آلی (مولکول ها) ، از جمله بلوک های ساختمانی DNA را تشکیل می دهد.

تاکنون دانشمندان فکر کرده اند که اعتصابات بی شماری از اولین ابرهای روی سطح زمین ، تقریباً 3.5 میلیارد سال پیش برق را برای یک رویداد ایجاد زندگی تولید کرده است.

فرضیه دهه قدیمی میلر-اری دارای نقص های زیادی بود ، از جمله این واقعیت که رعد و برق بسیار به ندرت رخ می دهد ، و این باور را برای دانشمندان دشوار می کند که اعتقاد داشته باشند که اعتصاب های کافی برای تأمین انرژی زندگی در کل اقیانوس وجود دارد.

اما نظریه جدید “ریزگرد” ، درهای این واکنشهای شیمیایی را که در تمام مدت اتفاق می افتد باز می کند و در همه جا آب روی زمین ماقبل تاریخ وجود داشت.

پروفسور ریچارد زار ، از دانشکده علوم انسانی و علوم انسانی استنفورد ، گفت: “در اوایل زمین ، اسپری های آب در همه جا وجود داشت – به شکاف ها یا در برابر صخره ها ، و آنها می توانند جمع شوند و این واکنش شیمیایی را ایجاد کنند.

مطالعات قبلی به این نتیجه رسیده است که جو اولیه زمین به احتمال زیاد حاوی مجموعه ای از مواد شیمیایی مختلف ، از جمله دی اکسید کربن (CO₂) ، نیتروژن (N₂) ، متان ، آمونیاک و هیدروژن است.

برخی از این تحقیقات نشان می دهد که جو مخلوط اکثراً Co₂-N₂ با متان و آمونیاک کمتری است.

این شامل فرضیه میلر الی در سال 1952 توسط شیمیدان آمریکایی استنلی میلر و هارولد اوری است.

بیش از 70 سال بعد ، تیم Zare فهمید که یکی از مواد آلی که توسط ریزگردها تشکیل شده است Uracil است – یک مولکول آلی با پیوندهای کربن نیتروژن.

Zare خاطرنشان كرد كه پیوندهای نیتروژن كربن یك ماده اساسی در ترکیباتی است كه امروزه موجودات زنده را تشکیل می دهند ، از جمله پروتئین ها ، آنزیم ها و كلروفیل.

Uracil یکی از مؤلفه های اصلی DNA و RNA است ، طرح هایی که تمام اطلاعات ژنتیکی شما را در خود جای داده است.

به طور خاص ، Uracil یکی از چهار پایه نوکلئوتیدی در RNA است ، ماده ژنتیکی تک رشته ای که مانند دستیاران مولکولی برای DNA عمل می کنند.

در همین حال ، DNA چرخش دو رشته ای از مواد ژنتیکی است که دستورالعمل های همه سلولهای بدن را در اختیار دارد.

به نظر می رسد پیدا کردن بلوک های ساختمان زندگی پس از این روند خارق العاده ، اثبات می کند که احتمالاً اعتصاب صاعقه یا شهاب سنگ که بیش از سه میلیارد سال پیش مواد ارگانیک را روی زمین سپرده است – تمام وقت در آب بود.

محققان استنفورد کشف کردند که یکی از مواد ارگانیک ایجاد شده توسط “ریزگرد” ، اوراسیل است ، یکی از بلوک های ساختمانی RNA و DNA

بنابراین ، برق موجود در آب ماقبل تاریخ از کجا آمده است؟ زار و تیمش انواع مختلفی از اتهامات ایجاد شده را هنگام شکسته شدن آب توسط اسپری یا چلپ چلوپ کشف کردند.

به طور خاص ، قطرات بزرگتر غالباً بار مثبت به همراه داشتند ، در حالی که قطرات بسیار ریز بار منفی را به همراه داشتند.

به طور معمول ، اتم های آب همه تعداد پروتون و الکترون دارند. با این حال ، هزینه های مختلف نتیجه ای از پاشیدن آب از دست دادن یا به دست آوردن تعداد الکترونیکی متفاوت در هنگام تبدیل شدن به قطرات کوچک است.

به عبارت ساده تر ، هنگامی که یک موج به ساحل سقوط می کند یا قطرات از آبشار اسپری می کنند ، ذرات آب در حال از دست دادن الکترون ها (با بار مثبت) یا به دست آوردن الکترون (با شارژ منفی) هستند زیرا آنها به قطرات کوچکتر تقسیم می شوند.

این مطالعه جدید ، که در Science Advances منتشر شده است ، از دوربین های پر سرعت استفاده می کند تا جرقه های برق را آشکار کند وقتی دو قطره با شارژ متضاد به هم نزدیک شدند – تشکیل میکرولیک.

زار افزود: حتی اگر جرقه ها با چشم غیر مسلح دیده نشود ، انرژی زیادی نیز به همراه دارند.

در یک آزمایش ، ارسال اسپری از آب به مخلوط نیتروژن ، متان ، دی اکسید کربن و گازهای آمونیاک سه ترکیب آلی ایجاد کرد.

اینها شامل سیانید هیدروژن ، اسید آمینه به نام گلیسین و اوراسیل است.

زار گفت: “ما معمولاً از آب بسیار خوش خیم فکر می کنیم ، اما وقتی به شکل قطرات کوچک تقسیم می شود ، آب بسیار واکنشی است.”