. زمين همکار حيات است
،اما بيليونها سال پيش
. سياره ما تنها يک توپ سنگي مذاب بود
آيا اولين حيات زميني
از ملقمه اي شيميايي در يک تالاب اوليه به وجود آمده است؟
يا اينکه بذر حيات از فضاي خارج به اينجا رسيده؟
شايد سرانجام امروز علم بتواند
:گره از اين معماي ديرپا بگشايد که
ما چگونه به اينجا آمده ايم؟
. فضا... زمان... زندگي
. اسرارِ کيهان در کرم چاله ها نهفته است
قسمت پنجم از فصل اول کرم چاله ها
‏.:: www.bolboljan.net ::.
،زندگي سرشار از معماست
. اما اسرار آميزترين معماها، خود زندگيست
يونانيهاي باستان معتقد بودند که . خدايان" بشر رو از گِل آفريدند"
وايکينگها" هم از دو عنصر مهم گفته اند"
. که يکي آتش هست و ديگري يخ
،وقتي اين دوتا با هم برخورد کرده اند جرقه ايجاد شده
. و اولين موجود زنده به وجود آمده
دانشمندان هنوز هم در حال تلاش براي حل اين معماي قديمي هستند
که چطور مواد شيميايي ساده
!به مولکولهاي زنده بدل شدند
يعني همان مولکولهايي که نهايتاً . به من و شما تبديل شدند
،ولي شايد جواب نهايي ما همين نزديکيها باشه
و به قدري غير منتظره . که حتي تصورش رو هم نکنيم
من در کودکي عادت داشتم با يک ذره بين در اطراف بگردم
. و هر چيزي را آتش بزنم
آيا من خرابکار بودم؟
. فکر نمي کنم
من فقط مي خواستم ببينم که . با اشعه خورشيد چه مي شد کرد
. چيزي جادويي در آن جرقه مي ديدم
آيا اين همان چيزيست که بيليونها سال پيش بر روي زمين رخ داده است؟
،آيا جرقه اي مواد بيجان را
به چيزي که قادر به رشد باشد بدل کرده؟ ... چيزي که قادر به توليد مثل و تکامل باشد؟
چيزي که ما بتوانيم آن را "زنده" بناميم؟
اين پازليست
. که علم در تلاش گذاشتن قطعات آن در کنار هم است
ما ايده بسيار خوبي درباره تکامل حيات داريم
. اما هيچ اتفاق نظري درباره منشاء حيات نداريم
نميدونيم که چطور مواد شيميايي بيجان
. خودشون رو به موجود زنده تبديل کردند
. و اين سوال بسيار مهميست
چون هيچکس تا به حال
،يک بيجان رو به جاندار تبديل نکرده
. نميدونيم دقيقاً به چي احتياج هست
اين سواليست که شايد هرگز پاسخي نداشته باشد
اما دانشمنداني که جرات بررسي ،لحظه خلقت را به خود داده اند
ما را به سفري فريبنده رهنمون مي شوند
. به مقصدي غير منتظره
،براي حل معماي آفرينش
ما ناچاريم روند تکامل را برعکس بررسي کنيم
و به زمان و مکاني برگرديم
... که اولين اجزاء حيات پديدار شدند
به منظومه خورشيديمان... در زماني بيش از 4 بيليون سال پيش
که بسيار متفاوت از منظومه ايست که . ما امروز مي شناسيم
خورشيد، ستاره اي جوان بود . و سردتر از آنچه که امروز است
،زمين بسيار داغ تر از امروز
و در حال تبديل شدن از فرم يک گلوله . از جنس سنگ مذاب، به يک فرم جامد بود
. شهاب سنگها و دنباله دارها در اطراف آن در گردش بودند
اجرام آتشين زيادي در کار بود . که اغلب ويران کننده بودند
اين دوراني از تاريخ زمين شناسيست
:موسوم به "هاديَن" يا . دوران جهنمي
،دانشمند زمين شناس "استيون مويزس" از دانشگاه "کالورادو"
در حال بازگشت به "هاديَن" در گذشته
. و تلاش در کشف شواهد حيات در آنجاست
تصور اينکه شما با چه چيزي
در زمين جهنمي و در
. چهار بيليون سال پيش مواجه بشيد، خيلي جالب هست
ماه آسمان رو پوشانده بوده
چون خيلي به زمين نزديک تر بود
حتي خود آسمان هم شکل ديگري به نظر مي رسيده
بنابراين به جاي اينکه يک رنگ آبي آسماني زيبايي داشته باشه، حتماً سرخ بوده
. و البته همراه با پرتاب شهاب سنگها و دنباله دارها
"اقيانوسها نيز در "هاديَن
. متفاوت بودند
به رنگ آبي و شفاف نبودند ،بلکه تيره و سبز رنگ بودند
. پر از ترکيبات آهن
اينجا براي ما سياره اي خارجي به نظر مي رسيد
. که قادر به توليد حيات نبود
اما "استيون" معتقد است
که حيات اوليه اي را در خود نهفته داشت
درست به همان شکلي که در سخت ترين شرايط محيط هاي زيست
اورگانيزمهاي ميکروسکوپي . راهي براي نجات خود ميابند
ما وقتي امروز به سياره خودمان نگاه مي کنيم
،ميدانيم که در خشک ترين صحراها ،در سردترين مکانها
،در عميق ترين درياها و در بلندترين قله ها هم
. حيات جاريست
چرا نبايد همين انتظار رو از زمين اوليه هم داشته باشيم؟
ديرين شناسانبه دنبال شواهدي
. از فرم باستاني حيات در صخره هاي يخ زده هستند
فسيلهايي از جانوارن و گياهان دريايي وجود دارند
. که متعلق به نيم بيليون سال پيش هستند
اما اوليه ترين حيات ميکروسکوپي
،که حتي پيش از آن وجود داشته بسيار دشوارتر قابل اکتشاف است
،و يافتن سنگي که متعلق به دوران "هاديَن" باشد
. نزديک به غير ممکن است
تقريباً تمامي زمين اوليه، از بين رفته است
و در زير بستر مواد مذاب و اقيانوسها دفن شده است
اما تعداد انگشت شماري از صخره هاي 4 بيليون ساله
. هنوز باقي هستند
استيون" سعي مي کند"
. به نقطه اي دور افتاده در قلب "گرينلند" برود
علم سنتي مي گويد که هيچ سندي
از نيم بيليون سال اول تاريخ زمين . نمي تونه وجود داشته باشه
،اما جستجوهاي دقيق ما نشان داد
که نه تنها شواهدي از اين دوران وجود داره
بلکه حتي شواهدي از . يک دنياي قابل سکونت هم به دست آمده
صخره هايي که "استيون " در "گرينلند" به دست آورد
از اقيانوسي هستند که در 3. 8 بيليون سال پيش . شکل گرفته است
نقطه هاي سياهرنگي بر روي اين سنگها پراکنده بود
اين لکه ها ، توده هايي از کربن باستان بودند
. و موضوعي بسيار غير عادي درباره آنها وجود داشت
،کربن در دو فرم شکل مي گيرد "کربن معمولي موسوم است به "کربن 12
"و ناياب ترين فرم کربن را "کربن 13 . يا "کربن سنگين" مي نامند
ترکيب عادي کربن در زمين
حاوي نسبت قابل توجهي از کربن 12 به کربن 13 است
. اما اين موضوع در اين سنگها صادق نيست
. حيات کار جالبي انجام مي ده
. نسبت به "کربن13" تبعيض قائل مي شه
به همين دليل هم، مواد زيستي غني از
. کربن 12 هستند
در کهن ترين سنگهاي شناخته شده
. اين کاملاً روشن هست
رد پاي يک ايزوتوپ کربن . از موجود زنده اوليه وجود داره
استيون" نمي تواند برآورد کند موجود اوليه اي"
،که اين ردّپا را به جا گذاشته چه شکلي داشته است
اما اين موجود زنده بايد توانسته باشد ،در محيطي خشن دوام آورده باشد
در سياره اي که دائماً ... با سنگهاي آسماني بمباران مي شده
دنيايي که اغلب زمين شناسان معتقدند
،طوفاني از آتش بارها بخش عظيمي از آن را ذوب کرده
،اقيانوسهايش را تبخير کرده
. و تمامي سياره را استريليزه نموده است
با اين وجود "استيون مويزش" يقين دارد
که جايي در اين زمين جهنمي
. حيات جاري بوده است...
استيون" يک طرح کامپيوتري را طراحي کرد"
تا نشان دهد که سياره ما مي توانسته ميزبان حيات بوده باشد
حتي در دوران تحمل بمباران سخت
. در "هاديَن" و در 4 بيليون سال پيش
هر کدام از اين قسمتها يک شهاب سنگ يا دنباله دار مجزاست
که در آخرين دوران
. بمباران سنگين، با زمين برخورد کرده
،ما متوجه شديم که در اين استخر مذاب
موادي وجود داره به اندازه قاره افريقا
و اين نواحي آبي رنگ در اينجا
که نشان دهنده دماي سرد هستند هم
. جاهايي هستند که آب مايع هنوز در اونها پايدار بوده
حتي با وجود بمباران موجود
،در منظومه خورشيدي اوليه
. زمين يک سياره مسکوني محسوب مي شده
ميکروبها در اعماق زمين
،يا در اعماق اقيانوس
مثل همان آبهايي که ،در نقاط آتشفشاني اجتماع مي کنند
بهترين شانس نجات را
. در اين فشارهاي شديد داشتند
اين بمبارانها، کمک به اورگانيزمهايي بود
که مي توانستند پناهگاهي پيدا کنند
،تا با آن . از بارش خرده ريز هاي فضايي جان به در ببرند
تا وقتي که بالاخره اين بمباران تمام بشه
و همه دنيا رو براي توليد مثل اونها راحت بذاره
و ما هم فکر مي کنيم که اين اتفاق
در حدود 3. 8 بيليون سال پيش افتاده . درست در همان زماني که بمباران متوقف شده
"کشف "استيون
مي تواند راهي براي کشف زمان و مکان
،منشاء حيات باشد
. اما به ما چيزي درباره چگونگي آغاز حيات نمي گويد
براي اين منظور، دانشمندان بايستي
زمين اوليه را در آزمايشگاههايشان بازسازي کنند
و سعي در کشف آن لحظه اي داشته باشند . که اولين جرقه جادويي زده شد
،کره زمين ... در 41/2 بيليون سال پيش
،اگر قدم روي آن مي گذاشتيم
مواد مذاب گداخته، بلافاصله ما را ذوب مي کرد
. يک بار تنفس هواي آن ما را مي کشت
حيات چگونه در اين جهنم جوشان مسموم تجلي يافت؟
،در 1953
دو مفسر شيميدان . سعي در يافتن پاسخ اين سوال کردند
"استنلي ميلر" و "هرولد يوري" آزمايشي را به اجرا گذاشتند
که در آن سياره ما مدت کوتاهي . پس از تولدش، بازسازي شده بود
نتيجه آن، کلنگ آغاز کار بود
که اسباب آن در
انستيتوي "سن ديگو" و
به وسيله سرپرست دانشجويان . "دکتر "جفري بادا
در نگاه اول به نظر مياد که فقط چند تا
،حباب و لوله هست
اما اين وسيله با دقت طراحي شده تا در درجه اول يک مخزن داشته باشه که
به جاي اقيانوس عمل کنه
و اين مخزن هم متصل به يک مخزن ديگري هست
. که به جاي اتمسفر عمل مي کنه
و در اين اتمسفر الکتردوهايي رو داريم
که مي تونيد شارژ الکتريکي رو به اين الکترودها تخليه کنيد
. تا رعد و برق اتمسفر ايجاد بشه
محصول عمل هم از اتمسفر خارج ميشه
و به اين تيوب وارد مي شه
. و به مخزن آب بر ميگرده
،شايد با اقتباس از "سوره آفرينش" انجيل
ميلر" و "يوري" اين آزمايش را" درباره منشاء حيات
. به مدت 7 روز ادامه دادند
و در اين زمان بود که مخزن اقيانوس
،به آرامي به رنگ قهوه اي تيره در آمد
. ماده اي که شبيه به لَجني سمّي بود
. اين يک آزمايش حساس هست
. اگر دقت نکنيد، مي تونه خراب بشه
و نتيجه آن هم بسيار سَمّي
و حاوي مقدار زيادي از هيدروژن سيانور هست
هيچوقت نبايد چنين چيزي رو به آزمايش بگذاريد
. ظرف يک ثانيه مي تونه شما رو بکشه
. اما اين مايع قهوه اي حاوي يک عنصر حياتيست
،در کنار اين مواد سمي شيميايي . اسيدهاي آمينه" وجود دارند"
اسيدهاي آمينه، اساسِ ساختار سلولهاي پروتئين هستند
و تمامي موجودات زنده نيز . از پروتئين به وجود آمده اند
،آنها مسئول ساخته شدن استخوانها . موها و پوست هستند
اين يک کالبد شکافي بسيار اساسي بود
تا به امروز کساني بوده اند که سعي کرده اند ترکيبات طبيعي
يک اتمسفر اوليه را توليد کنند . اما هميشه شکست خورده اند
با اينحال اين تنها يک گام کوچک رو به حيات است
در تمامي اين نمونه هايي که از نتايج آزمايشات "ميلر" و "يوري" به دست آمد
جفري بادا" هرگز نتوانست"
. به ترکيب اسيدهاي آمينه و توليد پروتئين دست يابد
،شما قرار هست که يک مولکول ساده بسازيد
. چيزي که ما بهش "مانومر" مي گيم
،حيات به شکلي که ما مي شناسيم از پُليمرها تشکيل شده
يعني ترکيبات مولکولي که از مانومرهاي منفرد ساخته شده اند
اين چالش هنوز هم
درباره اينکه ما چطور مولکولهاي ساده رو
به مولکولهاي پيچيده تبديل کنيم تا بتونيم . اجزاي بيولوژيک داشته باشيم، وجود داره
اين گام بزرگ در راه رسيدن به حيات
شايد از طريق مخزنهاي آزمايشگاهي به مقصد نرسد
جِن بلَنک" در اين باره مطمئن است"
زيرا او معتقد است که چيز ديگري براي
آغاز حيات در زمين نياز است و آنهم از آسمان
. و با 20.000 مايل در ساعت مي آيد
ما ميدونيم که در ابتداي شکل گيري منظومه خورشيدي
شهاب سنگها به سيارات برخورد مي کردند
و شايد اين يک وسيله نقليه بوده
. براي انتقال جانداران اوليه به زمين
. دنباله دارها
. کوههايي از يخ و غبارند که به دور خورشيد در گردشند
در 1999 ،"نسا" فضاپيمايي را به نام "استار داست" به فضا فرستاد
تا تکه اي از يک ستاره دنباله دار را . شکار کند و با خود به زمين برگرداند
وقتي دانشمندان مواد آن را بررسي کردند
،دريافتند که حاوي اسيدهاي آمينه
،سلولهاي بنيادي پروتئين . بافت اوليه حيات است
يکي از بزرگترين سوالاتي که با اون مواجه بوديم
اين بود که آيا يک ترکيب زنده
که با يک دنباله دار از راه مي رسه و به زمين برخورد مي کنه
قادر به زنده ماندن در شرايط سخت
اين انتقال هست يا نه؟
به همين دليل هم ما اين موضوع رو . در آزمايشگاه بررسي کرديم
"جِن بلَنک" در "سِتي"
"يا "انستيتوي جستجوي موجودات هوشمند غريبه کار مي کند
،اما آنقدر که به مولکولهاي غريبه علاقمند است . به "اي-تي" علاقه اي ندارد
او يک برنامه کامپيوتري را طراحي کرد
تا ببيند در زمان انتقال . چه اتفاقي براي اين مولکولها مي افتد
دنباله دارهايي که به زمين برخورد مي کنند . چندان نويد بخش نيستند
برخورد با زمين، آنها را تقريباً به طور کامل خاکستر مي کند
در اين فيلم، رنگ آبي ، نشان دهنده دماي سرد هست
و هر چه به طرف رنگ قرمز مي ريم دما داغتر و داغتر مي شه
بنابراين ما انتظار يک محموله عادي رو
. در سخت ترين شرايط داريم
در اينجا مي بينيد که هيچ رنگ آبي وجود نداره
. يعني همه مواد يا داغ شده اند يا تبخير
اما وقتي يک دنباله دار ،برخورد مستقيمي با زمين نداشته باشد
. خاکستر نمي شود
ذوب مي شود و مقدار زيادي آب و اسيد هاي آمينه را
. به سياره اوليه ما منتقل مي کند
اين بار، برخورد ما از يک زاويه 15 درجه
. نسبت به افق انجام مي گيره
رنگ آبي رو ببينيد . که نشان دهنده آب هست
مي بينيد که مقدار زيادي آب رو از دست مي ده
اما هنوز هم چيزي در حدود 20% از آب باقيست
. که همان آب انتقالي ماست
اما اين شبيه سازيها
تنها حرارت يک دنباله دار را
. در برخورد با زمين ارزيابي مي کند
،براي بررسي اينکه چه بر سر اسيدهاي آمينه مي آيد
. جِن" نيازمند اقدام جدي تري خواهد بود"
اينجاست که دلتون مي خواد
... يک اسلحه اي يا چيزي در اختيار داشتيد
. اينجا آزمايشگاه "کَلتِک" است
که داراي
قدرت شليکي برابر با
. بيش از 16.000 مايل در ساعت است
. و اين هم گلوله مورد استفاده "جن" است
. فرض کنيد که اين يک دنباله دار باشه
يک قوطي فلزي،با حجم مايعي از آب
. حاوي اسيدهاي آمينه
در اين آزمايش
ما مي خواهيم نتيجه برخورد اين جسم رو
. با زمين امتحان کنيم
اين دستگاه در واقع يک سلاح دو مرحله ايست که در آخرين مرحله
. از باروت براي فشرده کردن هوا استفاده مي کنه
،باروت آتش مي گيره
و هواي فشرده به اين جسم ضربه مي زنه
و اون رو به انتهاي لوله تفنگ
و با شتابي معادل 2000 تا 3000 . مايل در ساعت مي فرسته
اين وسيله مثل برخورد زاويه اي
. يک شهاب سنگ با بستر صخره اي زمين عمل مي کنه
،براي شبيه سازي اين برخورد انفجاري بين سياره اي
جنيفر" سرعت لوله تفنگ را" روي بالاترين حد خود تنظيم مي کند
و دعا مي کند که گلوله فلزي . و محتويات آن از اين آزمايش جان به در برند
حرارت اين تصادم
به هزارها درجه سانتيگراد مي رسه
. بنابراين شرايط بسيار حادي ايجاد خواد شد
. سيصد ولت... . آماده
بو رو حس مي کنيد؟
. اين باروته، اين بوي باروته
کپسول به اين مخزن بزرگتر فرستاده شده
. که اسمش مخزن بازيافت هست
وزنش در حدود 2 تُن هست و به همين دليل هم واقعاً تصادم رو خفه مي کنه
و حقيقتاً در پايان کار
،اگر همه چيز درست پيش بره
. بايد همان شکل اولش رو حفظ کرده باشه
اکنون "جن" گلوله کپسول را باز مي کند
تا محتوي له شده آن را بازيافت کند و در يابد که
. چه اتفاقي براي اين مواد طبيعي شيميايي افتاده است
اين يک مثال با دو اسيد آمينه متفاوتيست که در آن بوده
گليسين" که ساده ترين اسيد آمينه هست"
. و "پرولين" که اسيد آمينه ديگريست
و اين هم نتيجه کار . که مي تونيد ببينيد همون دو تا هستند
اينهم بررسي نهايي بعد از عمل هست
بالاترين حد فراواني حاصل
ترکيب شده از
. همون اسيدهاي آمينه اوليه
ما در حقيقت خيلي هيجان زده شديم
چون در عمل
. مولکولهاي پيچيده تر و بزرگ تري رو به دست آورديم
"آزمايش "جنيفر
مي گويد که دنباله دارها ممکن است
در جهت گامي نزديکتر به حيات . به جان زمين افتاده باشند
آنها کمک کرده اند تا اسيدهاي آمينه به هم بپيوندند
که شايد حتي موجب فرم گرفتن . پروتئينهاي اوليه هم بوده باشد
ما اندازه قدرت اين برخورد را به دست مي آوريم
،تا به لحاظ زيست شناسي مولکولهاي بزرگتر و مناسب تري داشته باشيم
و اين مي تونه يک منبع اصلي باشه
. از سنگهايي که منشاء حيات شدند
ما همواره فکر مي کرديم که سياره ما
در 4 بيليون سال پيش يک جهنم کامل بوده است
که در آن هر جرقه اي از حيات، قطعاً محکوم به فنا بوده
ولي امروز مي دانيم که مواد شيميايي حيات در درون شهاب سنگها
. بر سياره ما باريده
و در اين اصابت هم منهدم و ذوب نشده
. بلکه بهبود حاصل کرده است
اما عوامل ديگر حيات همچنان مجهولند
. است DNA که مهمترين آنها هم
مولکولي که حامل هويت ژنتيکي ماست
که شايد سرانجام کسي بتواند راهي به سوي
. منشاء آن بگشايد
حدود 4 بيليون سال طول کشيده تا حيات به
. اورگانيزمها و ترکيباتي مثل من و شما تکامل پيدا کنه
ما در نوک يک شاخه بلند از درخت زندگي قرار گرفتيم
در عميق ترين ريشه هاي اين درخت ميکروبها قرار گرفته اند
که اندامي تک سلولي دارند
. اما بيولوژي هر ميکروب درست مثل خودِ ماست
هر قدر هم به نظر متفاوت برسه
. هست DNA هويتش همچنان بسته به يک
،هر اورگانيزم زنده اي که ما مي شناسيم . متعلق به قسمتي از اين درخت هست
اما اصلاً چه شد که درخت حيات رشد کرد؟
. براي حل اين معما، بايد بذر اون رو پيدا کرد
دانشمندان چندان درباره اين بذر اطلاعي ندارند
. اما از يک چيز مطمئنند
،و آن اينکه همه اورگانيزمهاي زنده زمين :در يک مورد با هم مشترکند
لايه اي سخت
. که آنها را از دنياي خارج جدا مي کند
هر سلولي داراي يک "غشا" ست
. اولين بذر حيات نيز، مي بايست غشايي داشته باشد
ما فکر مي کنيم که نياز به يک جور غشاي اوليه داريم
تا مولکولهاي ژنتيکي را در درون خودش حفظ کنه
نميشه که همه چيز در اطراف پراکنده باشه
. بايد همه چيز مجزا باشه
"جک ژاستک" از دانشکده پزشکي "هاروارد"
در حال بررسي حل يکي از بزرگترين معماهاي حيات است
،يعني ،چگونگي جداسازي حيات اوليه
. "تعريف "من" از "غيرِ من
غشاي سلولهاي مدرن، خيلي سخت هستند
پايدارند و حفاظهاي محکمي دارند
به سلول اجازه مي دهند که ورود و خروج هر چيزي رو کنترل کنه
که اين موضوع نيازمند ،تکنولوژي بسيار پيشرفته ايست
که در تعريف سلول اوليه موجود نبوده
. بنابراين غشاهاي اوليه حتماً متفاوت بوده اند
اين پوسته محافظ سلولي
چه شکلي داشته است؟
... جک" الهام خود را از حبابهاي صابون گرفت"
اينها خيلي ظريف هستند
حقيقتاً هم تصوير کننده
. يک فضاي بسته اند
!چه خوب بود...
حبابهاي صابون
"از مولکولهايي موسوم به "اسيدهاي چرب ساخته شده اند
ترکيبات اوليه اي که
جک" معتقد است در زمين اوليه"
. و در چشمه هاي آبگرم توليد شده اند
انواع مناسبي از مواد معدني
مي توانند "اسيدهاي چرب" را
از چيزهاي ساده اي مثل . مونواکسيد کربن"،"متان" يا "آب" توليد کنند"
يک راه مناسبي که اين اتفاق رو ايجاد کنه
سيستم چشمه آب گرم هست
. که بعد از توليد بتوانند با حباب ، به سطح بيايند
جک" دست به کار ايجاد يک"
چشمه شيميايي در آزمايشگاه خود
. و در نهايت، توليد "اسيدهاي چرب" شد
سپس او آنها را به يک مخلوط شيميايي اوليه اضافه مي کند
. "مخلوطي حاوي "آب"،"نمک" و "اسيدهاي آمينه
. او شاهد اين مراحل انتقال است
فرم غشا، يکپارچه هست و يک جور حرکت موجي داره
. لبه هاي غشا حاوي انرژي زياديست
بنابراين غشاها خودشون رو مي بندند
يک ساختار کروي به دور خودشون ايجاد مي کنند
و به ساختار بسته اي مثل . حبابهاي صابون تبديل مي شوند
اين نقطه هاي کوچک، در واقع حبابهاي خالي هستند
که کمتر از يک هزارم اينچ از هم فاصله دارند
اين شکليست که ممکن است سلول اوليه
. در 4 بيليون سال پيش داشته باشد
شايد "جک" بتواند بذر حيات را
درست در زير ميکروسکوپ خود، دوباره سازي کند
اما تکامل حيات غير ممکن است
مگر اينکه سلول بتواند يک مرحله سخت را پشت سر بگذارد
. سلولها بايد قادر به رشد و تقسيم باشند
،اين همان راهيست که از آن بذرها به گل تبديل مي شوند
يا يک کرم تبديل به پروانه مي شود
. و يک کودک تبديل به فردي بالغ مي گردد
حبابهاي صابون بزرگ شده و تقسيم مي شوند
،تنها با يک دميدن ساده هوا
پس "جک" مستقيماً کيسه اش را تکان مي دهد
. و به تماشاي يک اتفاق غير منتظره مي نشيند
غشا خود به خود شروع به رشد مي کنه
چيزي که ما در زير ميکروسکوپ مي بينيم
. رشد غشا به روشي عجيب هست
،همه اين کيسه خالي . به يک لوله منعطف بلند تبديل ميشه
اين غشاهاي اسيدهاي چرب
در حال رسيدن به مهمترين عمل تکامل هستند
.
و به نظر مي رسد که اين کار را هم . به شکل خودکار انجام مي دهند
براي "جک"، اين نشانه قطعي
از نزديک شدن به درک
. آغاز معجزه حيات است
در يک چرخه از رشد و تقسيم
. اين بسيار شبيه به تقسيم و رشد سلول اوليه هست
شايد "جک" به خوبي قادر به يافتن دستورالعمل
ساختار سلول حيات اوليه شده باشد
،اما براي زنده شدن واقعي
. "اين سلولها به يک ماده ديگر نيز احتياج دارند: "ژن
ژنها" هويتهاي مولکولي هستند"
که از يک سلول به کپي آن سلول منتقل مي شوند
،تمامي حيات پيشرفته امروز انجام مي دهد DNA اين کار را با کمک رشته دوتايي
پيچيده ترين ترکيب شيميايي شناخته شده اي
. که از دهها بيليون اتم ساخته شده است
کنترل کننده DNA تمامي جزئيات هر موجود زنده ايست
رنگ چشمهاي ما، فرم برگهاي درختان
. حتي روش شنا کردن ساده ترين باکتري
،هر بار هم که يک سلول تقسيم مي شود خود را DNA يک نسخه از
. به هر دو سلول نسل تازه منتقل مي کند
در دانشگاه "منچستر" انگلستان
"شيميداني به نام "جان سادرلند
است DNA در تلاش کشف چگونگي به وجود آمدن
!کليد کشف چگونگي وجود يافتن خودِ ما
براي من ، جالبترين نکته
. نحوه انتقالات بين شيمي و زيست شناسيت
هميشه فرض بر اين بوده که
شما نيازمند يک مولکول اطلاعاتي هستيد
نمي توانيد به حيات دسترسي داشته باشيد . مگر اينکه وراثت را هم به حساب بياوريد
پس به چيزي احتياج داريد که منتقل بشه
. اطلاعاتي که در يک مولکول ذخيره باشه
DNA يک مولکول به عنوان مجموعه
غير ممکن است که خود بخود در يک حوضچه اوليه توليد شده باشد
. اما نوع ساده تري از آن وجود دارد
يک مولکول اطلاعاتي منفرد
. RNA موسوم به "اسيد ريبونوکلئيک" يا
دانشمنداني که در حال مطالعه منشاء حياتند
باور ديرينه اي دارند مبني بر احتمال اينکه همان شکل اوليه DNA و RNA
. انتقال دهنده ساده تري از کُد ژن حيات بوده است
نام اين عنصر رو اگر بخواهيد بدونيد
... هست RNA يک پيش ماده بسيار بسيار ساده شيميايي
که از شيمي طبيعي
و شرايطي که در
. زمين اوليه موجود بوده استفاده مي کرده
يک رشته بزرگ مولکوليست RNA
متشکل از چهار سلول بنيادي اوليه
روش قرار گرفتن اين سلولها در کنار هم
. يک کُد ژنتيکي را ايجاد مي کند
RNA وقتي شما به يک از ديدگاه يک شيميدان نگاه مي کنيد
... واقعاً حيرت زده مي شويد
. که اين چه مولکول شگفت انگيزيست
. ملکول پيچيده ايست
واقعاً ساختار زيبايي داره
و ناچاريد از خودتون بپرسيد
که اصلاً چنين ساختاري از کجا آمده؟
شيمي چطور تونسته چنين چيزي رو توليد کنه؟
به نظر ساده مي رسد RNA ساختار
. اما اين ظاهر مي تواند فريبنده باشد
هر سلول آن در واقع از دو بخش تشکيل شده است
يک ملکول قند و يک پايه اتمي
شيميدانها فهميدند که مي توانند پايه هاي اتمي را ايجاد کنند
بعد از اين هم فهميدند
که مي توانند قند توليد کنند
و فکر کردند که "ما مي تونيم اينها رو با هم پيوند بزنيم"
اما براي سالهاي سال تلاش کردند
و مشکل اين بود که از نظر شيميايي
. شما قادر به پيوند زدن اين دو با هم نيستيد
براي سالها تلاش دانشمندان به ثمر نرسيد
را RNA تا بتوانند
با يک ملکول قند و اتم بنيادين گرد آورند و
. حرارت آنها را بالا ببرند
اما "جان" متوجه شد که ترکيب اوليه
. بسيار باريک بوده است
آشپزخانه زمين اوليه بيش از يک اجاق گاز داشته
. و داراي تنور و بخار پز... و فريزر هم بوده است
مثل اين هست که يک حوضچه براي مدتي راکد مانده باشد
و بعد دما شروع به بالا رفتن کرده
. و حوضچه رو به خشک شدن رفته
ته مانده آنچه که از درياچه به جا مانده
. براي مدتي حرارت ديده
. و بعد دوباره باران آمده
. و بعد از باران هم خورشيد پديدار شده
پس اين يک مجموعه اي از اتفاقات بوده
. نه يک شرايط ساکن و پايدار
جان" و تيم او مشغول بازسازي"
مراحل عمليات باران زايي و خشک کردن و سرد کردن
که در زمين اوليه در جريان بود، شدند
و به شکلي باور نکردني و براي اولين بار
اين شيميدانها به چيزي دست يافتند . که پيش از آن هيچکس به آن دست نيافته بود
. را خلق کردند RNA آنها دو تا از چهار سلول بنيادي
و حالا ما مي توايم به دنبال راهي براي توليد دو تاي ديگر باشيم
. و من فکر مي کنم که به اين مرحله هم خيلي نزديکيم
مي خواهيم اينها رو به هم وصل کنيم
داشته باشيم RNA تا يک مولکول پُليمر
و در واقع همين اخيراً هم راههايي پيدا کرديم
که فکر مي کنم با اونها بتونيم . اين کار رو انجام بديم
ولي ميدانيم که بيولوژي خارق العاده ما
. نمي توانسته اولين فرم حيات بر روي زمين بوده باشد
،حيات، پيش از اين حياتي که ما ميشناسيم چگونه بوده است؟
يافتن آن حيات، ممکن است به درک اينکه ما چگونه به اينجا رسيده ايم، کمک کند
. و پاسخ ما هم مي تواند درست زير دماغمان باشد
آغاز حيات همه موجودات از يک دوره حياتي منشاء گرفته
اما هيچوقت براي من قطعي نشده
که نشه بيش از يک فرم حيات رو
. در اين سياره و همزمان با هم داشت
من فکر مي کنم کاملاً مثل اين هست که اين سياره رو
. با يک موجودات زنده غريبه ديگري شريک باشيم
منظورم از "غريبه" اين نيست که لزوماً از فضا آمده باشند
،بلکه منظور اين هست که اين فرمهاي حيات از درخت زندگي ديگري
. غير از من و شما آمده اند
،به طور خارق العاده اي
معلوم شد که هيچکس هم تا به حال واقعاً
به فکر جستجوي موجودات زنده اي که . ما نمي شناسيم نبوده
"پائول ديويس"
. يکي از کيهان شناسان برجسته دنياست
او خود اولين کسيست که اعتراف مي کند يک زيست شناس نيست
اما در عين حال از ورود به حوزه تحت اختيار آنها
و پرسش از سوالاتي که کسي . تا کنون مطرح نکرده هم هراسي ندارد
ما نمي دانيم که چطور يک ترکيب شيميايي
خودش را به يک موجود زنده تبديل کرده
ما حتي نمي دانيم
که اين يک سلسله مراتب از اتفاقات محسوب ميشه؟
!يا اصلاً هيچ سلسله مراتبي در کار نبوده
. حالا بياييد فرض کنيم که داراي سلسله مراتبي بوده
در اينصورت آيا اين موضوع نبايد بارها همينجا
روي زمين اتفاق مي افتاد؟
فرضيه "پائول" درباره رشد حيات غريبه در سياره ما
. سايه بيوسفير" نام دارد"
. او طرحي هم براي پيدا کردن آن در سر دارد
ما مي تونيم مکانهايي را در زمين جستجو کنيم
که شرايط در آنها بسيار سخت و دشوار هست
مناطقي که ماوراي امکان حيات ،به شکلي که ما ميشناسيم باشند
تا ببينيم که آيا هيچ نوع ميکرواورگانيزم سخت جان خارجي
. در آنجا وجود داره يا نه
"يکي از همکاران "پائول"، به نام "فليسا وولف- سايمن
"در جستجوي "سايه بيوسفير
. در لابلاي گِل است
تعداد موجودات زنده اي که ممکن هست مثلاً در اين مقدار گِل به دست بياد
مي تونه بيليونها نوع ميکروب مختلف باشه
،که به اندازه تفاوت من و شما با يک پشه . با هم فرق داشته باشند
در حقيقت ، ما به پشه ها بيشتر نزديکيم
. تا اينها به همديگر
. حالا ببينيد چقدر اين ميکروبها با هم فرق دارند
فليسا" در اداره زمين شناسي ايالات متحده"
در "مِنلو پارک" کليفرنيا کار مي کند
،اما اين برنامه زيست فضايي "نسا" است
. که هزينه مطالعات او بر روي گِل را مي پردازد
يکي از کارهايي که
من در وقت ورود به يک محيط جديد انجام ميدم
بسته به اينکه کجاي دنيا باشه
تهيه نمونه هايي در . شيشه هاي آزمايشي "وينوگرَدسکي" است
"شيشه "وينوگرَدسکي
،مثل يک تاريخ دربسته کره زمين است
. يک بستر زايش براي همه گونه ميکروب غريبه
نمونه خودتون رو بر مي داريد
و فقط شيشه رو از اون پر مي کنيد
. و اون رو در کنار پنجره مي گذاريد
،در طول زمان
. رنگهاي زيبايي رو در اين شيشه ها مي بينيد
تنوع رنگها
انواع ميکروبهايي را که . در اين شيشه ها وجود دارند، آشکار مي کنه
هر نوع به خصوص ميکروب نيازمند مواد خاصي براي زنده ماندن است
. برخي با نور خورشيد زنده اند و برخي ديگر با کربن
. موجودات غير عادي تر هم با "سولفور" زنده اند
"اما يکي از نمونه هايي که "فليسا در سال 2009 به دست آورد
موجوداتي را پديدار کرد . که هيچکس حتي تصور ش را هم نمي کرد
اين نمونه از جايي به دست آمد که
. تقريباً براي همه اشکال حيات، سمي است
. مونو لِيک" در کليفرنيا"
. نميشه با بي دقتي درباره "مونو ليک" صحبت کرد
در اينجا شما حس مي کنيد که . در يک سياره ديگري هستيد
. اين درياچه حاوي ترکيبات بسيار جالبي هم هست
توجه خاص من به حد بالاي "آرسنيک" آن جلب شد
که تقريباً به اندازه 40.000 برابر بود
استفاده ميشه EPA يعني "آرسنيکي" که براي
بنابراين براي من منطقاً اينطور به نظر مي رسه که
مي تونه ساحل امني براي
. بقاياي "سايه هموسفير" باشه
فليسا" دست خالي از"
. برداشت گِلهاي "مونو ليک" بيرون نيامد
او در حقيقت ميکروبهايي را يافت
که قادر به زندگي در حد بالايي از سم آرسنيک بودند
و يافته تازه او هم درباره اين سم
. تنها مورد توجه همکاران دانشمند او نبود
يک روز به خانه برگشتم و همه کتابها رو
. روي پيشخوان گذاشتم
:شوهرم گفت چرا اينهمه توجهت به سم "آرسنيک" جلب شده؟
:من هم گفتم که مي خوام بدونم که چطور حل مي شه
. يا کجا ميشه پيداش کرد
:شوهرم يک کمي جا خورد و گفت
. ولي تو که درباره "آرسنيک" مطالعه نمي کني
و من خنده ام گرفت
. چون متوجه شدم که او يک کمي نگران شده
آرسنيک" سم موثري" براي اغلب اورگانيزمهاي زيستيست
. زيرا شباهت زيادي با "فسفر" دارد
و سلولهاي ما را فريب مي دهد
. يک ماده را جانشين ماده اي ديگر مي کند
،است DNA از آنجا که "فسفر" ستون فقرات
. سم آرسنيک مي تواند بيچاره کننده باشد
!اما نه براي باکتريهايي که "فليسا" يافته بود
هر آرسنيکي با هر درجه خلوصي ،که به آنها داده مي شد
،"حتي درصدي بسيار بالاتر از حد بالاي "مونو ليک
. ميکروبها همچنان به رشد خود ادامه مي دادند
اينها ميکروبهايي هستند که
از مواد سمي تغذيه مي کنند
و زيست شناسي آنها واقعاً حيرت انگيز هست
قادرند صدها و هزاران برابر
از حد آرسنيکي که
. براي انسان قابل تحمل هست، رو تحمل کنند
آيا اين ميکروب مي تواند بخشي از همان "سايه بيوسفير" باشد؟
يک حيات خارجي در خانه خودمان؟
آيا قوانين زيست شناسي آنها مي تواند متفاوت از ما باشد؟
بنابراين ممکن هست که داراي مشابهي هم باشند DNA
. که تفاوت اندکي با ما دارند
. شايد بخشي از اون فرق داشته باشه
مثلاً شايد از پروتئينهاي مشابهي استفاده کنند
اما اسيدهاي آمينه مورد استفاده اونها . با ما فرق داشته باشه
"اگر اتمهاي "آرسنيک
در اين ميکروبها به نوعي ،جايگزين اتمهاي فسفر شده باشد
،در اينصورت اين موجودات . در رده بندي درخت زندگي ما قرار نمي گيرند
شايد به نظر متفاوت از موجودات زنده اي که ما مي شناسيم نباشند
اما اين موجودات مي توانند يک نسل از
. ژنهاي کاملاً متفاوتي باشند
حالا اگر ما چيزي پيدا کرديم
که عملکردش فقط کمي فرق داشته باشه
مفهومش اين خواهد بود که اينجا روي زمين
فقط يک درخت زندگي وجود نداشته
. و ممکنه چندين درخت حيات داشته باشيم
بشر، دوران مديدي رو
به فکر کردن درباره تنهايي ما گذرانده
اين براي ما يک مثال از گونه اي ديگر از حيات خواهد بود
. فرم ديگري از حيات که مثل ما توانسته نجات پيدا کنه
اگر ما اين ميکروبها رو پيدا کنيم، ديگه کار تمومه
،مي تونيم بگيم که حيات در روي زمين حداقل دوبار شکل گرفته
،دو حيات از دو گونه روي سياره اي مثل زمين
. قطعاً به اين معناست که جهان همدست حيات هست
غير قابل تصور خواهد بود
که حيات دو بار روي سياره اي مثل زمين ،شکل گرفته باشه
. اما اصلاً روي هيچ کره مشابه ديگري رخ نداده باشه
"اگر ميکروبهاي "فليسا
،بذر ژنهاي ديگري در روي زمين باشند
. در اينصورت ، حيات مي تواند يک معيار کيهاني باشد
شايد ما در جهان تنها نباشيم
اما اين موضوع ما را ،به يک احتمال فريبنده تر هم راهنمايي مي کند
:و آن اينکه !موجودات زميني شايد اصلاً زميني نباشند
،يافته هاي علمي در کشف منشاء حيات
... يک موضوع کاملاً غير منتظره رو آشکار کرد
... احتمالاً بيش از يک زنجيره خلقت وجود داره
،سياره ما ممکن است نه فقط شامل يک درخت زندگي بلکه شامل درختهاي حيات بيشتري بوده باشد
. که هر کدام از بذر جداگانه اي پرورش يافته اند
اين بذرها از کجا آمده اند؟
اين پرسش، ما رو وادار مي کنه ... تا دوباره بررسي کنيم ما که هستيم
... چون جوابش، ميتونه خارج از اين دنيا باشه
"دانشمند ستاره شناس ،"بن وايز
. تکه هايي از دنيايي ديگر را در آزمايشگاه خود دارد
. سنگهايي که از مريخ به زمين آمده اند
و او معتقد است که مريخيهاي ميکروسکوپيک
ممکن است که با بعضي از اين سنگها . به اينجا آمده باشند
حدود يک تُن سنگ مريخي هر سال به زمين مي رسه
،و در طول تاريخ منظومه خورشيدي
بيليونها تُن ماده به اينجا منتقل شده
. بنابراين ، اين احتمال هست که ما مريخي باشيم
،چهار بيليون سال پيش
وقتي که "زمين" مورد اصابت دنباله دارها ،و شهاب سنگها واقع مي شد
. مريخ" هم به همين وضعيت دچار بود"
ترکش اين تصادمها
. از همه جاي منظومه خورشيدي مي رسيد
دانشمندان يکي از اين سنگهاي مريخي را
که مربوط به دوران . آتش بازيهاي بين سياره اي مي شود، يافته اند
. است "ALH84001" نام آن
يک سنگ مريخيست ALH84001
که در سطح مريخ فرم گرفته
و از اين سياره جدا شده
،در فضا شناور بوده
. و در حدود 11.000 سال پيش به زمين رسيده
"اين سنگ در "آنتارتيکا . و به وسيله دانشمندان امريکا در 1984 پيدا شد
. اين سنگ خيلي ويژه هست
،در دهه 1990
کشف ساختار کرمي شکل کوچک اين سنگ
. آن را در سطح بين المللي معروف کرد
اين مدعا که اينها، بقاياي فسيلي از
،ميکروبهاي مريخي هستند امروز از اعتبار ساقط است
اما تحقيقات "بِن" درباره اين شهاب سنگ
ممکن است همچنان راه اثباتي بر حيات مريخي داشته باشد
. زيرا اين سنگ ، مغناطيسي است
اينجا شما نقطه هاي کوچکي رو مي بينيد
که در مريخ مغناطيسه شده
. در حقيقت يک مغناطيسي 4 بيليون ساله هست
پس اين بايد به مفهوم آن باشه که يک ميدان مغناطيسي
يا يک ميدان مغناطيسي جهاني در مريخ . و در 4 بيليون سال پيش وجود داشته
. يک ميدان مغناطيسي جهاني، مثل يک پيله عمل مي کند
،اين ميدان از همان روز اول . محافظ اتمسفر زمين بوده است
،بدون ميدان مغناطيسي
هيچ سياره اي،نمي تواند هيچ سپر حفاظتي در برابر بادهاي منظومه اي
. و طوفانهاي خورشيدي داشته باشد
،در طول صدها ميليون سال
چنين شرايطي مي توانند . اتمسفر سياره را از بين ببرند
مريخ امروز هيچگونه ميدان مغناطيسي ندارد و تقريباً بدون اتمسفر است
ثابت ميکند ALH84001 مغناطيس يافت شده در
،که در 4 بيليون سال پيش . مارس واجد هر دوي آنها بوده است
حاوي ALH84001 ما فکر مي کنيم که يک مقدار از گازهاي اتمسفري
. مريخ باستانيست
ترکيبات اين گازها
با ترکيبات اتمسفر امروز مريخ يکي نيست
اما نشان دهنده اين هست که
. که چه تصوري ميشه درباره اتمسفر اوليه مريخ داشت
با اينکه امروز سرد و خشک هست
،و سطحش خيلي براي حيات مناسب نيست
ولي ما فکر مي کنيم که در روزهاي اوليه، آب و هوايي داشته
. که بسيار شبيه به زمين بوده
احتمالاً در حد شگفت انگيزي گرمتر و مرطوبتر از اين بوده
و احتمالاً حتي حوضچه هاي آب مايع هم
. در سطح آن وجود داشته
. اتمسفرش ضخيم تر بوده
و ممکنه که مکان مناسبتري . براي شکل گيري موجودات زنده بوده باشه
،از آنجا که "مريخ" تنها نصف اندازه "زمين" است
،بايد از صورت يک گلوله مواد مذاب
. سريعتر از "زمين" به سردي گراييده باشد
،به عبارتي ديگر، ممکن است که مريخ . پيش از "زمين"، گهواره حيات بوده باشد
بيشتر مطالعات اخير "بن" نيز به
. ارتباط زيستي اين دو سياره مربوط است
او دريافت
که شهاب سنگهاي ميکروسکوپيک در حقيقت مي توانند
از سفر داغ و ناهموار خود در يک سنگ آسماني
. از "مريخ" به "زمين"، سالم مانده باشند
. اينجا شما يک برش از شهاب سنگ رو مي بينيد
در حقيقت در قشر خارجي آن در اينطرف در سمت چپ
. يک نقطه ذوب شده وجود داره
که اين همان نقطه اي هست که در دماي بالا
در زمان عبور از اتمسفر زمين داغ شده
اما ميشه گفت که بيشتر قسمتهاي اين سنگ به سختي
. در عبور از اتمسفر زمين حتي گرم شده اند
در حاليکه "مريخ" به آرامي سرد مي شد
،و توانايي حفظ حيات را از دست مي داد
،ممکن است که آخرين مريخيهاي زنده
. به سياره گرمتر و مرطوب تر ما سفر کرده باشند
اين اورگانيزمها مي توانسته اند با اين موادي که
،بين "مريخ" و "زمين" مبادله مي شده
به صورت بالقوه هر سياره اي رو . بذر افشاني کرده باشند
دلايل زيادي وجود داره که بشه قبول کرد
يک موجود زنده اوليه اي در بيليونها سال پيش در "مريخ" وجود داشته
. که احتمالاً بارها و بارها به زمين آمده
،اگر حق با "بن" باشد
بهترين مکان براي يافتن ردّ پاي حيات را
ممکن است بتوان در سطح سياره اي . که امروز مُرده محسوب مي شود، يافت
"فسيل حيات اوليه "مريخ
از بيليونها سال پيش، بايد هنوز هم همانجا باشد
،احتمالاً يکي از کاوشگران آتي ما به مريخ
،با آنها برخورد خواهد کرد
و ما را قادر خواهد ساخت . تا درباره نياکان گمشده دورمان بيشتر بدانيم
اما اين امکان نيز وجود دارد "که اولين موجودات زنده "زمين
هنوز هم همينجا . در "سايه بيوسفير" در حال جنبش باشند
من و شما، آخرين فصل داستان ناخوانده اي هستيم
. که از 4 بيليون سال پيش باقي مانده
،اينکه اين قصه چطور آغاز شده باشه . هنوز هم ناشناخته است
آيا شهاب سنگها با مواد حيات بخشي زمين" رو بذر افشاني کرده اند؟"
آيا "مريخ" منشاء حيات اوليه ما
پيش از پرتاب ما به سياره جديد بوده؟
يا اينکه ما دومين يا سومين شکل حيات بر روي "زمين" هستيم؟
. غريبه هايي شايد در کنار ما حضور داشته باشند
. شايد هم ما همه "مريخي" باشيم
در نهايت ، قصه هاي علمي تخيلي
شايد ما را به يک حقيقت کيهاني رهنمون باشند
:و پاسخ هم، همان سوال ابدي باشد که
.:: @bollbolljan_com ::.