اكتشاف جديد قد يفسّر "أصل الحياة" على كوكب الأرض

وكشفت الدراسة أن الحياة على الأرض قد تكون نشأت نتيجة لتفاعلات كهربائية دقيقة تعرف بـ"البرق الصغير"، والذي يتولد عندما تصطدم قطرات الماء من الأمواج المتلاطمة أو تسقط من الشلالات. وينتج عن هذه التصادمات شرارات مجهرية تحمل شحنات كهربائية ربما قد ساهمت في تكوين الجزيئات العضوية الأساسية التي أدت إلى نشوء الحياة.

وفي تجربة أجراها علماء من جامعة ستانفورد، تم إنشاء شحنات كهربائية دقيقة داخل المختبر وخلطها مع غازات يُعتقد أنها كانت موجودة في الغلاف الجوي المبكر للأرض. وأسفر هذا المزيج عن تكوين سلاسل من الجزيئات العضوية، بما في ذلك اللبنات الأساسية للحمض النووي (DNA).

وقبل هذه الدراسة، كان العلماء يعتقدون أن الحياة بدأت بفعل صواعق البرق التي ضربت السحب القديمة فوق سطح الأرض، ما وفر الطاقة اللازمة لتكوين المواد العضوية في المحيطات. لكن فرضية "ميلر-يوري" التي اقترحت أن البرق هو المصدر الرئيسي لهذه الطاقة، واجهت العديد من الانتقادات بسبب ندرة حدوث الصواعق.

ومع ذلك، تشير النظرية الجديدة إلى أن "البرق الصغير" قد يكون حدث بشكل مستمر في أماكن متعددة، حيث وُجد الماء على الأرض في تلك الفترة البدائية، ما ساعد في حدوث التفاعلات الكيميائية اللازمة لظهور الحياة.

إقرأ المزيد

عالم: الحياة على الأرض ستختفي حتما بعد 1.6 مليار عام

ويقول البروفيسور ريتشارد زاري، من جامعة ستانفورد: "على الأرض المبكرة، كان هناك رذاذ مائي في كل مكان - في الشقوق وعلى الصخور، أو حتى في المسطحات المائية - وكل ذلك كان يساهم في تحفيز التفاعلات الكيميائية".

وتشير الدراسات السابقة إلى أن الغلاف الجوي للأرض في بداياته كان يحتوي على مزيج من الغازات، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) والنيتروجين (N₂) والميثان والأمونيا والهيدروجين. وكانت فرضية "ميلر-يوري" التي طُرحت عام 1952 من أولى النظريات التي افترضت دور هذه الغازات في تكوين المواد العضوية.

وبعد أكثر من 70 عاما من تلك الفرضية، اكتشف فريق زاري أن أحد الجزيئات العضوية الناتجة عن "البرق الصغير" هو اليوراسيل (جزيء يحتوي على روابط كربون-نيتروجين، وهي مكون رئيسي في البروتينات والإنزيمات والكلوروفيل). ويعد اليوراسيل أحد القواعد النيتروجينية في الحمض النووي الريبي (RNA)، الذي يلعب دورا مهما في نقل المعلومات الوراثية.

واكتشف زاري وفريقه أن الشحنات الكهربائية تتولد عندما يتفكك الماء بفعل الرذاذ أو الرش، حيث تحمل القطرات الأكبر شحنة موجبة، بينما تحمل القطرات الأصغر شحنة سالبة. ويحدث هذا نتيجة لفقدان أو اكتساب الإلكترونات أثناء تحول الماء إلى قطرات صغيرة، كما يحدث عندما تصطدم الأمواج بالشاطئ أو تتساقط قطرات من الشلالات.

واستخدم العلماء كاميرات عالية السرعة للكشف عن شرارات كهربائية دقيقة تتولد عندما تقترب قطرات مشحونة بشحنات متعاكسة من بعضها البعض، ما يؤدي إلى حدوث برق.

وأكد زاري أن هذه الشرارات رغم كونها غير مرئية بالعين المجردة، إلا أنها تحمل طاقة كبيرة. وفي إحدى التجارب، أدت إضافة رذاذ ماء إلى خليط من غازات النيتروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون والأمونيا إلى تكوين 3 مركبات عضوية: سيانيد الهيدروجين وحمض أميني يُسمى الغلايسين، واليوراسيل.

وأشار زاري إلى أن الماء، الذي نعتقد عادة أنه غير تفاعلي، يصبح شديد التفاعل عندما يتفكك إلى قطرات صغيرة، ما يجعل الأمواج المتلاطمة والشلالات مصدرا محتملا لتحفيز التفاعلات الكيميائية التي أدت إلى نشوء الحياة.

نشرت الدراسة في مجلة Science Advances.

المصدر: ديلي ميل

إقرأ المزيد

متى تنقرض الحياة على الأرض؟

يرتبط مصير الحياة على كوكب الأرض بتطور الشمس، إذ ستزداد حرارتها تدريجيا مع مرور الوقت، ما سيؤدي إلى ارتفاع كبير في درجات حرارة الأرض.

علماء الفيزياء يكشفون سر الحياة في الكون

يفترض علماء الفيزياء من كلية كوين ماري الجامعية بلندن أن الحياة في الكون لا يمكن أن توجد إلا بفضل الضبط الدقيق جدا للثوابت الفيزيائية الأساسية.

تحليل نظائري حديث يكشف تركيب الأرض ومصدر مادتها الأولية

يناقش العلماء أصل المادة التي تشكلت منها الأرض، ويعد الاعتقاد السائد أن ما بين 6و40% منها جاء من النظام الشمسي الخارجي، أي من خارج مدار كوكب المشتري حاملا مكونات متطايرة مثل الماء.

علماء يكتشفون دور الهلاميات في نشأة الحياة على الأرض

اكتشف علماء من جامعة هيروشيما اليابانية أن الحياة على الأرض قد تكون نشأت في هلاميات لزجة على أسطح المعادن أو الصخور، والتي ربما ساعدت في تركيز التفاعلات الكيميائية وتنظيمها.

علماء: ظهور الحياة الذكية على الأرض هو تطور طبيعي للأحداث

يشير باحثون من ألمانيا والولايات المتحدة إلى أن ظهور الحياة الذكية على الأرض والكواكب المماثلة هو سيناريو طبيعي لتطور الأحداث، وليس استثناء كما اعتقد العلماء في السابق.

دراسة تزعم اكتشاف تاريخ ظهور الحياة على الأرض

توصلت دراسة جديدة إلى أن السلف المشترك العالمي الأخير (LUCA) ظهر على الأرض منذ 4.2 مليار سنة، ما يعني أن الحياة ظهرت لأول مرة عندما كان الكوكب لا يزال حديث الولادة.

هل اقتربنا من معرفة "أساس" الحياة على الأرض؟!

يقول علماء وكالة ناسا الذين يدرسون كويكبا عمره 4.5 مليار عام، إنهم على وشك كشف أسرار حول أصول الحياة على الأرض.

ما مقدار الحياة على الأرض بالضبط؟

كشفت حسابات حديثة، أجراها فريق من علماء الأحياء والجيولوجيا، أن عدد الخلايا الحية على وجه الأرض يفوق عدد النجوم في الكون أو حبات الرمل على كوكبنا.

دراسة تكشف حقيقة مفاجئة حول بداية الحياة على الأرض!

وجدت دراسة جديدة أن أول أشكال الحياة ظهر على كوكبنا، قبل ما كنا نعتقد سابقا بـ100 مليون سنة على الأقل.