تاریخ انتشار : ۱۴۰۱/۰۱/۲۶ ساعت ۰۹:۲۲
کد مطلب : ۳۳۱۳۹۴
کشفی که وجود حیات فرازمینی را تأیید می‌کند
گروه علمی:دانشمندان علوم زیستی با انتشار یک مطالعه جدید و جالب توجه مدعی شدند که حیات و زندگی پیچیده ممکن است خیلی زودتر از آنچه ما فکر می‌کردیم روی زمین شروع شده باشد، اما نکته جالبت‌تر این پژوهش، تأیید احتمال وجود حیات در سیارات دیگر است.
ما می‌دانیم که کره زمین در دوره اولیه شکل گیری خود، مکان مناسبی برای ایجاد زندگی و حیات نبوده، اما به مرور تغییراتی رخ داد که شرایط را برای تولد زندگی در این سیاره فراهم کرد. برداشت‌های اولیه از این تولید زندگی و حیات بر روی کره زمین اکنون با انتشار یک مطالعه جدید، دگرگون شده است، زیرا این مطالعه مدعی است زندگی پیچیده ممکن است خیلی زودتر از آنچه ما فکر می‌کردیم روی زمین شروع شده باشد. اما این یافته جدید وجه جالب دیگری نیز دارد و آن تأیید وجود حیات فرا زمینی است و اینکه ما در این تکیهان تنها نیستیم.
تمام حیات روی زمین احتمالاً از یک نقطه در تاریخ اولیه زمین پدید آمده است. مدتی بعد از این نقطه تاریخی، حیات بر روی این کره متنوع و پیچیده‌تر شد و به دودمان‌هایی منشعب شد که به بقا و تداوم آن کمک می‌کرد. اینکه دقیقاً این نقطه عطف‌ها در چه زمانی رخ داده اند، محل بحث و مناقشه در جامعه علمی بوده است، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که هر دو مراحل ممکن است زودتر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم رخ داده باشد.
این مطالعه که توسط محققان دانشگاه لندن انجام شد بر اساس شواهدی از حیات میکروبی متنوع در داخل یک تکه سنگ به اندازه یک مشت حاصل شده، که در ایالت کبک کانادا پیدا شده و قدمت آن به حدود ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال پیش باز می‌گردد. محققانی که این سنگ را در سال ۲۰۱۷ میلادی کشف کرده بودند، متوجه ساختار‌های جالب توجهی همچون رشته‌های کوچک، دستگیره‌ها و لوله‌ها در سنگ شدند که بی درنگ آن را با بقایای باکتری‌های باستانی مربوط کردند. اما همه متقاعد نشده بودند این ساختارها که تاریخ اولین نشانه‌های حیات روی زمین را حداقل ۳۰۰ میلیون سال عقب می‌اندازند، منشأ بیولوژیکی دارند.
با این حال، پس از تجزیه و تحلیل گسترده بیشتر از سنگ، تیم ساختاری حتی بزرگتر و پیچیده‌تر از آنچه قبلاً شناسایی شده بود، کشف کرد. درون صخره، ساختاری ساقه مانند با شاخه‌های موازی در یک طرف که نزدیک به یک سانتی‌متر طول دارند و همچنین صد‌ها کره یا بیضوی در کنار لوله‌ها و رشته‌ها وجود داشت. دومینیک پاپینو، نویسنده اصلی این مطالعه و ژئوشیمیدان دانشگاه کالیفرنیا UCL می‌گوید: «این یافته بدان معناست که حیات می‌تواند ۳۰۰ میلیون سال پس از تشکیل زمین آغاز شده باشد. از نظر زمین شناسی، این یک رخداد بسیار سریع است و تقریباً معادل یک چرخش خورشید به دور کهکشان است.»
سوال اصلی برای پاپینو و همکارانش این بود که آیا ممکن است این ساختارها از طریق واکنش‌های شیمیایی غیر مرتبط با موجودات زنده شکل گرفته باشند؟ بر اساس این مقاله، برخی از ساختار‌های کوچکتر می‌توانستند محصول واکنش‌های غیرزیستی باشند، با این حال، ساقه درخت مانند تازه شناسایی شده به احتمال زیاد منشأ بیولوژیکی دارد، زیرا هیچ ساختاری مانند آن که تنها از طریق واکنش‌های شیمیایی ایجاد شده باشد، قبلا پیدا نشده است.
علاوه بر این ساختارها، محققان مواد شیمیایی معدنی را نیز در سنگ شناسایی کردند که می‌توانستند محصولات جانبی انواع مختلف فرآیند‌های متابولیک باشند. این مواد شیمیایی با فرآیند‌های استخراج انرژی در باکتری‌هایی که آهن و گوگرد را شامل می‌شوند، سازگاری دارند. دانشمندان می‌گویند، بسته به تفسیر بقایای مواد شیمیایی این سنگ، حتی ممکن است آثاری از گونه‌ای فتوسنتز نیز در این سنگ وجود داشته باشد. به هر روی این یافته جدید به این احتمال اشاره می‌کند که زمین در دوره اولیه تاریخ خود، یعنی تنها ۳۰۰ میلیون سال پس از شکل گیری، توسط مجموعه‌ای از حیات میکروبی اشغال شده بود.
این سنگ از طریق ترکیبی از مشاهدات نوری از طریق میکروسکوپ‌های رامان (که از پراکندگی نور برای تعیین ساختار‌های شیمیایی استفاده می‌کند) و بازآفرینی دیجیتالی بخش‌هایی از سنگ با ابررایانه‌ای که هزاران تصویر را از دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا پردازش می‌کرد، تجزیه و تحلیل شد. این قطعه سنگ مورد بحث توسط پاپینو از کمربند Nuvvuagittuq Supercrustal در کبک کانادا جمع آوری شد که زمانی بخشی از بستر دریا بود. این منطقه حاوی برخی از قدیمی‌ترین سنگ‌های رسوبی شناخته شده روی زمین است. این سنگ مملو از فسیل، همچنین برای سطوح عناصر کمیاب زمین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و محققان دریافتند که در واقع همان سطوح سنگ‌های باستانی دیگر را دارد و تأیید می‌کند که قدمت آن به اندازه سنگ‌های آتشفشانی اطراف است.
قبل از این کشف، اولین شواهد فسیلی از حیات اولیه کره زمین، در غرب استرالیا پیدا شده بود که قدمت آن به ۳.۴۶ میلیارد سال قبل بازمی‌گردد. با این حال، اختلافات مشابهی در مورد اینکه آیا این فسیل‌ها منشأ بیولوژیکی داشته اند یا خیر وجود دارد. شاید هیجان انگیزترین پیامد‌های این کشف، معنای آن برای توزیع بالقوه حیات در کیهان باشد.
به این معنا که اگر زندگی بتواند در شرایط سخت زمین اولیه توسعه یافته و تکامل یابد، ممکن است در سراسر کیهان بیش از آنچه ما فکر می‌کنیم، گسترش یافته باشد. نویسندگان مقاله می‌گویند: «این کشف نشان می‌دهد که فقط چند صد میلیون سال برای تکامل حیات به سطح سازمان‌یافته در یک سیاره قابل سکونت، زمان لازم است؛ بنابراین ما به این نتیجه رسیدیم که چنین اکوسیستم‌های میکروبی می‌توانند در سایر سیاره‌هایی که در آنها آب مایع با سنگ‌های آتشفشانی در تعامل است، وجود داشته باشد. این قدیمی‌ترین ریزفسیل‌ها و دوبیوفسیل‌های پیداه شده در کبک نشان می‌دهد که حیات فرازمینی ممکن است بسیار گسترده‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، وجود داشته باشد.» این مطالعه در مجله معتبر Science Advances منتشر شده است.
تمام حیات روی زمین احتمالاً از یک نقطه در تاریخ اولیه زمین پدید آمده است. مدتی بعد از این نقطه تاریخی، حیات بر روی این کره متنوع و پیچیده‌تر شد و به دودمان‌هایی منشعب شد که به بقا و تداوم آن کمک می‌کرد. اینکه دقیقاً این نقطه عطف‌ها در چه زمانی رخ داده اند، محل بحث و مناقشه در جامعه علمی بوده است، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که هر دو مراحل ممکن است زودتر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم رخ داده باشد.
این مطالعه که توسط محققان دانشگاه لندن انجام شد بر اساس شواهدی از حیات میکروبی متنوع در داخل یک تکه سنگ به اندازه یک مشت حاصل شده، که در ایالت کبک کانادا پیدا شده و قدمت آن به حدود ۳.۷۵ تا ۴.۲۸ میلیارد سال پیش باز می‌گردد. محققانی که این سنگ را در سال ۲۰۱۷ میلادی کشف کرده بودند، متوجه ساختار‌های جالب توجهی همچون رشته‌های کوچک، دستگیره‌ها و لوله‌ها در سنگ شدند که بی درنگ آن را با بقایای باکتری‌های باستانی مربوط کردند. اما همه متقاعد نشده بودند این ساختارها که تاریخ اولین نشانه‌های حیات روی زمین را حداقل ۳۰۰ میلیون سال عقب می‌اندازند، منشأ بیولوژیکی دارند.
با این حال، پس از تجزیه و تحلیل گسترده بیشتر از سنگ، تیم ساختاری حتی بزرگتر و پیچیده‌تر از آنچه قبلاً شناسایی شده بود، کشف کرد. درون صخره، ساختاری ساقه مانند با شاخه‌های موازی در یک طرف که نزدیک به یک سانتی‌متر طول دارند و همچنین صد‌ها کره یا بیضوی در کنار لوله‌ها و رشته‌ها وجود داشت. دومینیک پاپینو، نویسنده اصلی این مطالعه و ژئوشیمیدان دانشگاه کالیفرنیا UCL می‌گوید: «این یافته بدان معناست که حیات می‌تواند ۳۰۰ میلیون سال پس از تشکیل زمین آغاز شده باشد. از نظر زمین شناسی، این یک رخداد بسیار سریع است و تقریباً معادل یک چرخش خورشید به دور کهکشان است.»
سوال اصلی برای پاپینو و همکارانش این بود که آیا ممکن است این ساختارها از طریق واکنش‌های شیمیایی غیر مرتبط با موجودات زنده شکل گرفته باشند؟ بر اساس این مقاله، برخی از ساختار‌های کوچکتر می‌توانستند محصول واکنش‌های غیرزیستی باشند، با این حال، ساقه درخت مانند تازه شناسایی شده به احتمال زیاد منشأ بیولوژیکی دارد، زیرا هیچ ساختاری مانند آن که تنها از طریق واکنش‌های شیمیایی ایجاد شده باشد، قبلا پیدا نشده است.
علاوه بر این ساختارها، محققان مواد شیمیایی معدنی را نیز در سنگ شناسایی کردند که می‌توانستند محصولات جانبی انواع مختلف فرآیند‌های متابولیک باشند. این مواد شیمیایی با فرآیند‌های استخراج انرژی در باکتری‌هایی که آهن و گوگرد را شامل می‌شوند، سازگاری دارند. دانشمندان می‌گویند، بسته به تفسیر بقایای مواد شیمیایی این سنگ، حتی ممکن است آثاری از گونه‌ای فتوسنتز نیز در این سنگ وجود داشته باشد. به هر روی این یافته جدید به این احتمال اشاره می‌کند که زمین در دوره اولیه تاریخ خود، یعنی تنها ۳۰۰ میلیون سال پس از شکل گیری، توسط مجموعه‌ای از حیات میکروبی اشغال شده بود.
این سنگ از طریق ترکیبی از مشاهدات نوری از طریق میکروسکوپ‌های رامان (که از پراکندگی نور برای تعیین ساختار‌های شیمیایی استفاده می‌کند) و بازآفرینی دیجیتالی بخش‌هایی از سنگ با ابررایانه‌ای که هزاران تصویر را از دو تکنیک تصویربرداری با وضوح بالا پردازش می‌کرد، تجزیه و تحلیل شد. این قطعه سنگ مورد بحث توسط پاپینو از کمربند Nuvvuagittuq Supercrustal در کبک کانادا جمع آوری شد که زمانی بخشی از بستر دریا بود. این منطقه حاوی برخی از قدیمی‌ترین سنگ‌های رسوبی شناخته شده روی زمین است. این سنگ مملو از فسیل، همچنین برای سطوح عناصر کمیاب زمین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و محققان دریافتند که در واقع همان سطوح سنگ‌های باستانی دیگر را دارد و تأیید می‌کند که قدمت آن به اندازه سنگ‌های آتشفشانی اطراف است.
قبل از این کشف، اولین شواهد فسیلی از حیات اولیه کره زمین، در غرب استرالیا پیدا شده بود که قدمت آن به ۳.۴۶ میلیارد سال قبل بازمی‌گردد. با این حال، اختلافات مشابهی در مورد اینکه آیا این فسیل‌ها منشأ بیولوژیکی داشته اند یا خیر وجود دارد. شاید هیجان انگیزترین پیامد‌های این کشف، معنای آن برای توزیع بالقوه حیات در کیهان باشد.
به این معنا که اگر زندگی بتواند در شرایط سخت زمین اولیه توسعه یافته و تکامل یابد، ممکن است در سراسر کیهان بیش از آنچه ما فکر می‌کنیم، گسترش یافته باشد. نویسندگان مقاله می‌گویند: «این کشف نشان می‌دهد که فقط چند صد میلیون سال برای تکامل حیات به سطح سازمان‌یافته در یک سیاره قابل سکونت، زمان لازم است؛ بنابراین ما به این نتیجه رسیدیم که چنین اکوسیستم‌های میکروبی می‌توانند در سایر سیاره‌هایی که در آنها آب مایع با سنگ‌های آتشفشانی در تعامل است، وجود داشته باشد. این قدیمی‌ترین ریزفسیل‌ها و دوبیوفسیل‌های پیداه شده در کبک نشان می‌دهد که حیات فرازمینی ممکن است بسیار گسترده‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، وجود داشته باشد.» این مطالعه در مجله معتبر Science Advances منتشر شده است.
مرجع : فرارو
پربينندهترين مطالب و خبرها
