اتبع الأعضاء الملتويين من شجرة عائلتك إلى أصولها البدائية التي كانت موجودة منذ مليارات السنين وستجد أننا نشأنا جميعًا من غبار غني بالكيمياء العضوية.
تمت مناقشة أصل هذا الغبار العضوي لأكثر من نصف قرن. وجد الباحثون الآن أول دليل على وجود مادة عضوية ضرورية للحياة على الأرض على سطح نوع S. الكويكب.
أجرى فريق دولي من الباحثين مؤخرًا تحليلًا متعمقًا على أحد الجسيمات عادت من الكويكب إيتوكاوا من أصل وكالة الفضاء اليابانية (JAXA) هايابوسا مهمة العودة في عام 2010.
أكثر من النيازك الأرضية تأتي من الكويكبات من النوع S مثل إيتوكاوا ، لذا فإن معرفة أنها قد تحتوي على مكونات أساسية للحياة على كوكبنا هو خطوة مهمة إلى الأمام في فهمنا لكيفية نشوء ظروف تكوين الحياة. حتى الآن ، ركزت معظم الأبحاث حول المواد العضوية على الكويكبات الغنية بالكربون (الفئة ج).
عند فحص العينة ، وجد الفريق أن المادة العضوية من الكويكب نفسه قد تطورت بمرور الوقت في ظل ظروف قاسية – بما في ذلك الماء والمواد العضوية من مصادر أخرى.
هذا مشابه للعملية التي حدثت على الأرض ويساعدنا على فهم أفضل لكيفية كون الأشكال المبكرة للكيمياء الحيوية للأرض مجرد امتداد للكيمياء التي تحدث داخل العديد من الكويكبات.
“هذه النتائج مثيرة حقًا لأنها تكشف عن تفاصيل معقدة حول تاريخ الكويكب وكيف أن مساره التطوري مشابه جدًا لمسار الأرض البريبايوتيك” ، قالت عالمة الأرض كويني تشان من جامعة رويال هولواي في لندن.
يمكن أن تعيدنا النماذج التطورية حوالي 3.5 مليار سنة إلى زمن كانت فيه الحياة أكثر بقليل من متواليات الأحماض النووية المتنافسة.
خذ خطوة للوراء ونحن مجبرون على التفكير في كيفية تكامل عناصر مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكربون معًا لتشكيل جزيئات معقدة بشكل لا يصدق قادرة على التنظيم الذاتي في مواد تتصرف مثل الحمض النووي الريبي والبروتينات والأحماض الدهنية.
في الخمسينيات من القرن الماضي ، عندما نظر الباحثون لأول مرة في السؤال الشائك حول كيف يمكن للمكونات الأبسط طهي الحساء العضوي تلقائيًا ، أظهرت التجارب يمكن للظروف على سطح الأرض القيام بعمل كافٍ.
بعد ما يقرب من سبعة عقود ، تحول انتباهنا إلى العمليات الكيميائية البطيئة والثابتة داخل الصخور ذاتها التي تجمعت في عوالم مثل عوالمنا.
ليس من الصعب العثور على الدليل. Il est maintenant clair qu’une pluie régulière de roches et de glace il y a des milliards d’années aurait pu livrer des molécules de cyanure, du sucre ribose et même des acides aminés – avec un généreux don d’eau – à la surface في الارض.
لكن مدى تلوث كيمياء النيازك بأشياء على الأرض يترك مجالًا للشك.
منذ عودة هايابوسا قبل عشر سنوات ، تم فصل أكثر من 900 جزيء ترابي نيزكي أصلي مأخوذ من حمولته وتخزينه في غرفة الأبحاث التابعة لجاكسا.
تمت دراسة أقل من 10 بحثًا عن علامات على الكيمياء العضوية ، ولكن جميعها تحتوي على جزيئات تتكون في الغالب من الكربون.
إيتوكاوا هو ما يسمى بالحجر (أو سيليسي) فئة الكويكب ، أو فئة ق. بعد الدراسات الأولى على مادته ، يعتقد أيضًا أنه التهاب الغضروف العادي – نوع غير معدل نسبيًا من الصخور الفضائية يمثل حالة بدائية أكثر للنظام الشمسي الداخلي.
بالنظر إلى أن هذه الأنواع من الكويكبات تشكل جزءًا جيدًا من المعادن التي تتحلل على كوكبنا ، ولا يُعتقد عمومًا أنها تحتوي على الكثير من الكيمياء العضوية ، فإن هذه النتائج المبكرة كانت مثيرة للاهتمام على أقل تقدير.
أخذ تشان وزملاؤه واحدة فقط من حبيبات الغبار هذه ، وهي جسيمات بعرض 30 ميكرون تشبه إلى حد كبير قارة أمريكا الجنوبية ، وأجروا تحليلاً مفصلاً لتكوينها ، بما في ذلك دراسة لمحتواها من الماء.
ووجدوا مجموعة متنوعة غنية من مركبات الكربون ، بما في ذلك دليل على اختلال الجزيئات متعددة الحلقات من أصل خارج كوكب الأرض وبنى الجرافيت.
“بعد أن تمت دراسته بالتفصيل من قبل فريق دولي من الباحثين ، فإن تحليلنا لحبة واحدة ، أُطلق عليها اسم” أمازون “، حافظ على كل من المواد العضوية البدائية (غير المسخنة) والمعالجة (المسخنة) حتى أقل من عشرة ميكرونات (جزء من ألف من السنتيمتر) . بعيد، ” قال تشان.
“تشير المادة العضوية التي تم تسخينها إلى أن الكويكب قد سُخن إلى أكثر من 600 درجة مئوية في الماضي. ووجود مادة عضوية غير مسخنة قريبة جدًا منه ، يعني أن سقوط المادة العضوية البدائية قد وصل إلى سطح إيتوكاوا بعد يبرد الكويكب “.
كانت لإيتوكاوا قصة مثيرة عن صخرة ليس لديها ما تفعله أفضل من أن تطفو في كسول حول الشمس لبضعة مليارات من السنين ، بعد أن يتم تغييرها بالطهي الجيد ، وتجفيفها ، ثم إعادة ترطيبها بطبقة جديدة من المواد الطازجة.
على الرغم من أن تاريخه ليس مثيرًا مثل تاريخ كوكبنا ، فإن نشاط الكويكب يصف طهي المواد العضوية في الفضاء بأنه عملية معقدة ولا يقتصر على الكويكبات الغنية بالكربون.
في أواخر العام الماضي ، عاد Hayabusa2 مع عينة من كويكب قريب من الأرض من الفئة C اسمه Ryugu. إن مقارنة محتويات حمولتها مع محتويات سابقتها ستجلب بلا شك المزيد من المعرفة حول تطور الكيمياء العضوية في الفضاء.
إن مسألة أصل الحياة وتفرُّدها الظاهر على الأرض هو سؤال سنسعى للحصول على إجابات له لفترة طويلة. لكن كل اكتشاف جديد يشير إلى قصة تمتد إلى ما هو أبعد من البرك الآمنة والدافئة لكوكبنا الوليد.
تم نشر هذا البحث في التقارير العلمية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”