علماء ناسا يبتكرون اللبنات الأساسية للحياة في المختبر

ناسا علماء أميس

من اليسار إلى اليمين: أعاد علماء ناسا مايكل نويفو وكريستوفر ماتريز وسكوت ساندفورد إنتاج المكونات الرئيسية للحمض النووي الريبي والحمض النووي في المختبر. (رصيد الصورة: ناسا / دومينيك هارت)



يقترح بحث جديد أن العديد من المكونات الكيميائية الضرورية للحياة كما نعرفها كانت متوفرة في بدايات الأرض ، ويجب أن تكون موجودة على الكواكب الخارجية أيضًا.



أنتج الباحثون في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في كاليفورنيا ثلاثة مكونات رئيسية من الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) و غوت (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) في المختبر ، عن طريق تعريض جزيئات الكربون والنيتروجين على شكل حلقة بشكل شائع للإشعاع في ظروف تشبه الفضاء.

قال سكوت ساندفورد ، الباحث في علوم الفضاء في أميس ، في بيان: 'لا أحد يفهم حقًا كيف بدأت الحياة على الأرض'. تشير تجاربنا إلى أنه بمجرد تشكل الأرض ، من المحتمل أن تكون العديد من اللبنات الأساسية للحياة موجودة منذ البداية. نظرًا لأننا نحاكي ظروفًا فيزيائية فلكية عالمية ، فمن المحتمل أن يحدث نفس الشيء أينما تكونت الكواكب. [ 7 نظريات حول أصل الحياة ]



عمل ساندفورد وزملاؤه مع بيريميدين ، وهو جزيء على شكل حلقة يوجد غالبًا في النيازك. قال الباحثون إن الحلقات تحتوي على ذرات كربون ، لكن وجود النيتروجين يجعل البيريميدين أقل استقرارًا من المركبات الأخرى الغنية بالكربون. نتيجة لذلك ، يتم تدمير البيريميدين بسهولة عن طريق الإشعاع السائد في الفضاء بين النجوم.

قال ساندفورد في كتابه: 'أردنا اختبار ما إذا كان بيريميدين يمكنه البقاء في الفضاء ، وما إذا كان يمكن أن يخضع لتفاعلات تجعله نوعًا عضويًا أكثر تعقيدًا'. نفس البيان .

بيريميدين جزيء على شكل حلقة يتكون من الكربون والنيتروجين. إنه بمثابة الدعامة المركزية لليوراسيل والسيتوزين والثايمين ، وجميع المكونات الرئيسية للحمض النووي الريبي والحمض النووي.



بيريميدين جزيء على شكل حلقة يتكون من الكربون والنيتروجين. إنه بمثابة هيكل مركزي لـ uracil و cytosine و thymine ، وجميع المكونات الرئيسية لـ RNA و DNA.(رصيد الصورة: ناسا)

يجب أن يكون بيريميدين عرضة للتدمير عند السفر عبر الكون كغاز. لكن الباحثين استنتجوا أن بعض الجزيئات قد تكون قادرة على البقاء على قيد الحياة إذا وجدت طريقها إلى السحب البينجمية من الغبار والغاز.

يمكن أن تكون هذه الغيوم بمثابة درع يمتص الكثير من الإشعاع على الحواف الخارجية ويمنعها من الوصول إلى الداخل. بأمان داخل الغيوم ، ستتجمد جزيئات البيريميدين على حبيبات الغبار ، مما قد يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة أي إشعاع قد يتعرضون له لاحقًا.



لاختبار فكرتهم ، كشف العلماء عينة جليدية تحتوي على بيريميدين للأشعة فوق البنفسجية في فراغ عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 440 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 262 درجة مئوية) - ظروف مماثلة لتلك التي تم اختبارها في الفضاء بين النجوم.

عندما يتم تجميده في ثلج يتكون أساسًا من الماء ، ولكنه يحتوي أيضًا على الأمونيا أو الميثانول أو الميثان ، كان البيريميدين أقل عرضة للإشعاع مما سيكون عليه كغاز عائم. وبدلاً من تدمير الجزيئات ، حولها الإشعاع إلى أنواع جديدة ، بما في ذلك اليوراسيل والسيتوزين والثايمين - ثلاثة من 'القواعد النووية' التي تتكون منها الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA).

وقال كريستوفر ماتريز الباحث في أميس: 'نحاول معالجة الآليات الموجودة في الفضاء والتي تشكل هذه الجزيئات'. بالنظر إلى ما أنتجناه في المختبر ، فإن كيمياء الجليد المعرض للأشعة فوق البنفسجية قد تكون خطوة ربط مهمة بين ما يحدث في الفضاء وما سقط على الأرض في وقت مبكر من تطوره.

على الرغم من أن العلماء يعرفون أن بيريميدين موجود في النيازك ، لا يزالون غير متأكدين من أصولها النهائية. قال باحثون إنه مثل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات الغنية بالكربون والتي تعتبر مادة محتملة لبدء الحياة ، يمكن إنتاج البيريميدين من خلال أنفاس النجوم العملاقة الحمراء أو في سحب من الغاز والغبار بين النجوم.

تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشر في الأصل في موقع guesswhozoo.com .