حیات در زمین، حیات در کیهان

 به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از ارث‌اسکای، شکل‌گیری حیات روی زمین ممکن است با حیات بیگانه متفاوت باشد.

اگر می خواهید پای سیب را از صفر درست کنید، ابتدا باید جهان را خلق کنید- کارل ساگان

زندگی روی زمین برمبنای مواد شیمیایی خاصی شکل گرفته: کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد. اما در مورد شکل‌گیری حیات در جاهای دیگر کیهان چطور؟ آیا از همان عناصر در شکل‌گیری حیات موثرند یا دستور العمل‌های مختلفی برای آن وجود دارد؟ پاسخ به این سوال دشوار است، زیرا مواد شیمیایی شناخته شده که حیات بر اساس آن‌ها شکل گرفته محدودند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون یک «کتاب آشپزی» جدید با صدها دستور العمل برای شکل‌گیری حیات تهیه کردند.
دانشمندان یافته های خود را در پاییز 2023 اعلام کردند. نتایج نشان می‌دهد که ممکن است دستور العمل‌های زیادی برای حیات در سیارات و اقمار دوردست وجود داشته باشد.

محققان همچنین مقاله جدید خود را با بررسی همتایان در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر کردند .
شاید دستور العمل‌های حیات رایج تر از آن است که  تصور می‌شود

ژن پنگ از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون تیمی را رهبری کرد که 270 ترکیب مولکولی مختلف  را برای «کتاب آشپزی حیات» گردآوری کرد. این ترکیبات مولکولی حاوی اتم‌هایی از کل جدول تناوبی هستند. این‌ ترکیبات به طور بالقوه می‌توانند واکنش‌های خودکاتالیزی پایدار ایجاد کنند. واکنش‌های خودکاتالیزی مولکول‌هایی را تولید می‌کنند که تکرار یک واکنش را ادامه داده و تسریع می‌بخشند.

این واکنش ها بخش مهمی از چگونگی تکامل حیات هستند. ممکن است مواد شیمیایی نسبتاً به راحتی کنار هم قرار گیرند، اما تکرار این روند یک عامل کلیدی است. اینکه که مواد شیمیایی مناسب فقط یک بار با هم ترکیب شوند کافی نیست و این فرآیند باید مداوم باشد.
 بتول کاچار اختر زیست‌شناس و  یکی از نویسندگان مقاله توضیح داد:حیات از هیچ آغاز شده اما نمی‌توانست فقط یک بار رخ دهد.حیات به شیمی و شرایطی وابسته است که بتوانند الگوهای تکرارشونده از واکنش‌ها را ایجاد کنند.
اگرچه اجزای سازنده حیات به وفور در جهان وجود دارند، دانشمندان قبلاً فکر می‌کردند که واکنش‌های خودکاتالیزی در جهان بسیار کمیابند. این بدان معناست که دستور العملی که باعث ایجاد حیات در سیاره ما شده، ممکن است چندان رایج نباشد. اما پژوهش جدید چیز دیگری می‌گوید.

کاچار افزود: تصور می‌شد که این نوع واکنش‌ها بسیار نادرند. ما نشان دادیم که آن‌ها واقعا نادر هستند. فقط باید جای مناسبی در جستجوی آن‌ها باشیم.

در جستجوی  دستور العمل‌های جدید

در تلاش برای یافتن دستورالعمل‌های دیگر برای حیات، محققان در جستجوی نوع خاصی از واکنش‌ها به نام واکنش‌های آمیخت ناهمگن متمرکز شدند که می‌تواند نسخه‌های متعددی از یک مولکول را به‌وجود بیاورد. این محصولات می‌توانند به‌عنوان مواد آغازینی به‌کار گرفته شوند که به شکل‌گیری مجدد این چرخه‌ها کمک کنند. در نتیجه، خودکاتالیزی ایجاد می‌شود. با واکنش‌های آمیخت ناهمگن، کپی‌های متعددی از برخی مولکول‌های درگیر در این چرخه تولید می شود و در نتیجه مواد  مراحل بعدی در فرایند خودکاتالیزی فراهم می‌شوند. علاوه بر این، دوره‌های بعدی چرخه واکنش‌ها با سرعت بیشتری انجام می‌شوند.

ژن پنگ، زیست‌شناس فرگشتی دانشگاه ویسکانسن-مدیسون می‌گوید: آمیخت ناهمگن  فرایندی منحصر به فرد است، چون تک‌واکنشی است که چندین خروجی تولید می‌کند. این فرایند شباهت زیادی به تولیدمثل دارد.
محققان این فرآیند را با تولیدمثل خرگوش‌ها مقایسه می‌کنند؛خرگوش‌ها با هم جفت‌گیری کرده بچه خرگوش‌ها متولد می‌شوند. سپس بچه‌ها بالغ شده، جفت‌گیری کرده و جمعیت خرگوش‌ها افزایش می‌یابد.
آزمایش دستور پخت حیات در آشپزخانه‌های زمینی

البته، ما نمی‌توانیم به هر جایی در کیهان که چنین دستور العمل‌های جدیدی در حال انجام هستند برویم. همچنین هنوز دقیقاً نمی‌دانیم که زندگی در سیاره ما چگونه آغاز شد. بنابراین دانشمندان باید دستور العمل‌های جدید را در آشپزخانه‌های زمین و در آزمایشگاه‌ها آمتحان کنند.
 کاچار خاطرنشان کرد: ما به طور دقیق نمی‌دانیم که چه اتفاقی در این سیاره افتاده که حیات شکل گرفته است. ما ماشین زمان نداریم تا به گذشته رفته و جواب این سوال را بیابیم اما در یک لوله آزمایش، می‌توانیم شرایط  متعددی ایجاد کنیم تا بفهمیم حیات چگونه آغاز و تکامل می‌یابد.