X
تبلیغات
نماشا
رایتل
چهارشنبه 3 فروردین 1390

 لوله های آزمایشگاهی استنلی میلر - عکس از موسسه اسکرپیس

درک بهتر سرمنشاء حیات با یک آزمایش شیمیایی

 

میلر رسوبات آزمایشی را برای حفظ کردن کنار گذاشته بود

یک مطالعه تازه حاکیست سولفید هیدروژن - که بویی متعفن دارد - ممکن است یکی از مواد مهم اولیه در فرآیندی شیمیایی بوده باشد که به پیدایش حیات در زمین منجر شد.

تحلیل های تازه به روی نمونه های آرشیو شده از دهه 1950 حاکی از آن است که این گاز می تواند تحت شرایط مناسب، در واکنش های شیمیایی که به تولید بعضی از مصالح ساختمانی زیستی - آمینو اسیندها - منجر می شود نقش داشته باشد. پروتئین از ترکیب آمینواسیدها تولید می شود.

این یافته ها بر مطالعات استنلی میلر استوار است که به خاطر تلاش برای بازسازی "سوپ اولیه" که حیات ممکن است از آن سر برآورده باشد معروف شد.

آزمایش های میلر که ابتدا در سال 1953 انجام شد با گذراندن جریان الکتریکی از میان محفظه ای حاوی ترکیبی از آب، متان، آمونیاک و هیدروژن همراه بود.

هدف آزمایش ساده او شبیه سازی رویدادی در گذشته زمین بود. او می خواست بداند اگر صاعقه به گازهایی که تصور می شد در اتمسفر زمین - که آن زمان خالی از اکسیژن بوده - وجود داشته برخورد کند چه اتفاقی می افتد.

آزمایش های او به تولید آمینواسیدها منجر شد که یک کشف تعجب آور بود.

آزمایش های بعدی که با تزریق بخار داغ همراه بود به تولید ترکیب حتی غنی تری از مواد شیمیایی ارگانیک (کربنی) منجر شد.

ابزارهای مدرن

میلر در سال 2007 درگذشت و همه مواد او - از جمله یادداشت هایش و چندین جعبه لوله های آزمایشگاهی حاوی نمونه های خشک شده آزمایش هایش - در اختیار جفری بادا از دانشجویان سابقش قرار گرفت.

بادا با موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس در شهر لا هویا در جنوب کالیفرنیا کار می کند.

او و تیم پژوهشگرانش اکنون درحال گشتن در میان آرشیو میلر هستند تا ببینند حاوی چه گنجینه های شیمیایی مهمی است.

یافته های تازه که در نشریه "پی ان اِی اس" منتشر شده است حاصل نتایج آزمایش های میلر در سال 1958 بود اما خود او هرگز آنها را تحلیل نکرد و نتایجش را ننوشت.

میلر در این آزمایش ها با عوض کردن ترکیبی که از اتمسفر اولیه زمین ساخته بود، مقداری سولفید هیدروژن - که بعضی به خاطر بویش آن را تخم مرغ گندیده می خوانند - به آن تزریق کرد.

جفری بادا و همکارانش رسوبات به دست آمده در آزمایش های میلر را با کمک فنون موثر پیشرفته که در سال 1958 در دسترس نبود و میلیاردها بار حساستر از ابزارهای تحلیلی موجود در زمان میلر بود، آزمایش کردند.

تیم پروفسور بادا در مجموع 23 آمینو اسید و چهار آمینه از جمله هفت ترکیب اورگانو-سولفور را در رسوبات پیدا کرد.

محققان می گویند که این نتایج مؤید این ادعاست که مقدار عظیم سولفید هیدروژن متصاعد شده از آتشفشان های اولیه، در صورت برخورد صاعقه به تولید طیف وسیعی از آمینواسیدها منجر می شد که به نوبه خود استعداد ترکیب و بدل شدن به پروتئین ها را داشتند.

پروفسور بادا به بی بی سی گفت: "آنچه واقعا چشمم را گرفت، این بود که تنوع آمینو اسیدها در این آزمایش خیلی بیشتر از هر آزمایش دیگری بود که او انجام داده بود."

"به این ترتیب روشن است که سولفید هیدروژن باعث فرآیندهای شیمیایی جالب اضافه ای می شود؛ در واقع به تولید دسته گسترده تری از آمینواسیندها منجر می شود."

سنگ آسمانی

تیم محققان همچنین این ترکیب آمینو اسید در رسوبات آرشیو شده توسط میلر را با آنچه در شهاب سنگ معروف مرچیسون یافت شده بود مقایسه کرد. شهاب سنگ مرچیسون در سال 1969 به زمین افتاد و در میان دانشمندان شهرت زیادی دارد.

پروفسور بادا می گوید که شباهت های قوی میان آن دو وجود دارد که مؤید این ایده است که بعضی از فرآیندهایی که به پیدایش مواد شیمیایی ماقبل حیات منجر شد در منظومه شمسی و ورای آن به وسعت موجود است.

مشاهده اینکه آزمایش های تایخی همچنان به ارائه شناخت بهتر علمی منجر می شود جالب است - و ممکن است نتایج بیشتری در راه باشد.

پروفسور بادا توضیح داد: "حتی تا سال 1972، استنلی قسمتی از مواد استخراج شده از آزمایش هایش را برای حفظ کردن کنار گذاشته بود."

"باید بیش از 200 لوله آزمایشی در مجموع او وجود داشته باشد و ما احتمالا فقط 24 تای آنها را آزمایش کرده ایم. بخش غم انگیز آن این است که من این مجموعه از نمونه ها را پس از آنکه او دچار سکته فلج کننده مغزی شد کشف کردم؛ او دیگر قادر به ارتباط برقرار کردن نبود. من هرگز این فرصت را نیافتم که بگویم 'استنلی، تو همه اینها را حفظ کرده ای و ما قصد تحلیل آنها را داریم'."

"باید به یاد داشته باشیم که تحلیل همه اینها برای او شاید یک هفته وقت گرفت؛ ما می توانیم همان مقدار کار را در 15 دقیقه انجام دهیم."

هیچ کس نمی داند که حیات چگونه در زمین اولیه پیدا شد، اما این یک نظریه پرطرفدار است که سازوکارها و مصالح آن وجود داشت - شاید در نتیجه بمباران زمین با دنباله دارها و شهاب سنگ ها - تا فرآیند زیستی کلید بخورد.