عامل تشکیل حیات روی زمین نه دنباله‌دارها بوده‌اند نه سیارک‌ها!

با این حال، تیم بزرگی از شیمیدانان در دانشگاه هاروارد به شواهدی دست یافته‌اند که نشان می‌دهد احتمالا این برخورد صاعقه از ابرها به زمین بوده که به تولید برخی از نخستین آجرهای ساختمان حیات کمک کرده است.

این گروه مقاله‌ای را در این باره در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر کرده است که در آن آزمایش انجام شده در آزمایشگاه را شرح می‌دهد. این آزمایش با هدف تکرار شرایط در زمین اولیه و مطالعه واکنش‌های شیمیایی ناشی از اصابت صاعقه شبیه‌سازی شد.

یافته‌های این آزمایش

تحقیقات قبلی نشان می‌دادند که حیات ممکن است از برخورد دنباله‌دارها یا مواد سیارکی بر روی زمین سرچشمه گرفته باشد. حتی صاعقه ابر به ابر نیز به عنوان منبع بالقوه این مواد شناسایی شده بود.

همین طور که دانشمندان این نظریه‌ها را مطالعه می‌کردند، احتمال کمتری برای آنها می‌یافتند. به عنوان مثال، برخورد اجرام آسمانی با زمین پس از تشکیل این کره خاکی نادر شد و مشخص شد که برخورد صاعقه بین ابرها نیز در تولید مواد مفید ناکارآمد است.

محققان دانشگاه هاروارد در این مطالعه جدید، سناریوی بسیار محتمل‌تری را پیشنهاد می‌کنند و آن، برخورد صاعقه از ابر به زمین است.

این تیم تحقیقاتی برای نشان دادن اینکه رعد و برق از ابر به زمین می‌تواند در ایجاد عوامل ضروری برای تشکیل حیات بر روی زمین نقش داشته باشد، یک زیست‌کره آزمایشگاهی برای شبیه‌سازی شرایط موجود در زمین اولیه ایجاد کردند.

آنها برخورد صاعقه را در هوا، به آب و زمین در محیط کنترل شده شبیه‌سازی کردند.

در مرحله بعد، آنها محصولات حاصل از این برخوردها را به ویژه آنهایی که به آب برخورد می‌کردند، بررسی کردند.

کربن و نیتروژن

این تیم کشف کرد که کربن و نیتروژن به مولکول‌هایی تبدیل می‌شوند که‌ می‌توانند بخشی از آجرهای اولیه سازنده حیات باشند. برای مثال کربن به مونوکسید کربن و اسید فرمیک و نیتروژن به نیتریت، نیترات و آمونیوم تبدیل شد.

محققان مواد معدنی مشابه آنچه در سنگ‌های اولیه زمین یافت می‌شوند را به محیط آزمایشگاهی خود اضافه کردند. آنها سپس صاعقه‌های شبیه‌سازی شده و آزمایش‌های بعدی را تکرار کردند.

آنها در نهایت کشف کردند که مواد معدنی سولفیدی، مشابه با آنهایی که اغلب در نزدیکی فوران‌های آتشفشانی یافت می‌شوند، تشکیل شده است.

محققان همچنین افزایش تولید آمونیاک را کشف کردند که تاکید می‌کنند برای حیات روی زمین حیاتی است.

پژوهشگران می‌گویند که یافته‌هایشان نشان می‌دهد صاعقه‌های ابر به زمین بیشتر از ستاره‌های دنباله‌دار، سیارک‌ها یا صاعقه ابر به ابر، عوامل تشکیل دهنده حیات روی زمین را ایجاد کرده‌اند.

نظریه‌های منشاء حیات

زندگی روی زمین تقریباً ۳.۷ میلیارد سال پیش آغاز شد، اما مکانیسم‌های مولکولی پیدایش آن تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.

دانشمندان نظریه‌های متعددی را برای توضیح منشاء حیات ارائه کرده‌اند که دو مورد از آنها موسوم به «نظریه سوپ اولیه» و «فرضیه جهان RNA» برجسته است.

هر دوی این نظریه‌ها با تلاش برای تعیین دقیق یک مولکول یا دسته‌ای از مولکول‌هایی که در توسعه حیات روی زمین نقش داشته‌اند، رویکردی خطی دارند.

با این حال، یکی از چالش‌های اصلی در تفکر خطی، عدم قطعیت در مورد این است که کدام مولکول خاص یا دسته‌ای از مولکول‌ها برای اولین بار ظاهر شده‌اند. این به این دلیل است که بعید است شبکه‌های شیمیایی پیچیده‌ای که از حیات پشتیبانی می‌کنند از چند مولکول بسیار پیچیده سرچشمه گرفته باشند.