علماء ناسا يطبخون مكونات الحياة الأساسية في المعمل

إن العديد من المكونات الكيميائية التي نحتاجها في الحياة كانت موجودة على الأرض في السابق، وأيضاً موجودة في الكواكب الخارجية. هذا ما تقترحه الدراسات الحديثة. فالعلماء في ناسا، تحديداً في مقر مركز أيميز (Ames) للأبحاث في كاليفورنيا، قاموا بإنتاج ثلاث مكونات للحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) في المعمل وذلك عن طريق تعريض النيتروجين وجزيئات الكربون ذات الشكل الحلقي إلى إشعاع مشابه لظروف الفضاء الخارجي. يذكر “سكوت ساندفورد”، باحث في علوم الفضاء في إيميز، أنه “لا أحد يفهم كيف بدأت الحياة على الأرض، إن تجاربنا تقترح أنه عندما تكونت الأرض، فمعظم مكونات الحياة الأساسية كانت موجودة منذ البداية، وبما أن هناك تشابهاً بين مكونات الكواكب الأخرى وكوكبنا فقد أنشأنا محاكاة للظروف الفيزيائية الفلكية بينهما”.

إن ساندفورد وزملائه، عملوا تحديداً على البيرميدين (pyrimidine)، وهو جزيء كيميائي حلقي الشكل يتواجد بكثرة في النيازك. إن حلقاته تحمل ذرات الكربون، لكن وجود النيتروجين يجعل البيرميدين أقل استقراراً من مُكوَّنَات الكربون ونتيجة لذلك يسهل تحلل البيرميدين عن طريق الإشعاع، وهو السائد في الفضاء بين النجوم. يذكر ساندفورد “أردنا اختبار البيرميدين إن كان سوف يصمد في الفضاء، أو إذا كان بإمكانه أن يدخل في تفاعلات تحوله إلى مكونات عضوية أكثر تعقيداً”. إن البيرميدين يُفترض أن يكون عرضة للانحلال أثناء تنقله خلال الكون على شكل غاز. لكن علماء ناسا أشاروا إلى أن بعض جزيئاته قد تكون قابلة للصمود إذا وجدت طريقها خلال غبار الغيوم والغازات ما بين النجمية. إن بعض الغيوم قد تستخدم كالدرع، فتمتص كمية من الإشعاع على الحواف الخارجية وتحمي من الدخول لتركيب البيرميدين الداخلي ويكون في مأمن. إن جزيئات البيرميدين سوف تتجمد داخل حبيبات الغبار، والذي قد يسمح لها بالصمود لأي إشعاع سوف تتعرض له لاحقاً. لاختبار هذه الفكرة قام العلماء باستخدام عينة من الثلج تحتوي على البيرميدين وقاموا بتعريضها لإشعاع فوق بنفسجي Ultraviolet radiation في الفراغ وتحت درجة حرارة 440 درجة فهرنهايت تحت الصفر (-262 درجة مئوية)، هذه الظروف مماثلة لظروف الفضاء.

الجدير بالذكر أنه عندما يتجمد البيرميدين في ثلج مُكوَّن من الماء والأمونيا (ammonia)، والميثانول أو الميثان فإنه يكون أقل عرضة للإشعاع من شكله كغاز حر عائم. لذلك بدلاً من تحليل الجزيئات فإن الإشعاع يحوله إلى أنواع جديدة مثل اليوراسيل (uracil)، السيتوزين (cytosine)، الثايمين (thymine) وهي المكونات الثلاثة الأساسية التي تصنع الحمض النووي الريبوزي (RNA) والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA). يذكر كريستوفر ماتريز – وهو باحث في مركز أيمز – “نحن نحاول أن نبين الآليات الممكنة في الفضاء التي تكون الجزيئات، وباعتبار ما أنتجناه في معملنا، فإن كيمياء الثلج المعرض للأشعة الفوق بنفسجية قد تكون رابطاً مهماً بين ما يجري في الفضاء وبين ما وقع على الأرض أثناء بدايات تطورها”. وعلى الرغم من أن العلماء يعرفون أن البيرميدين موجود في النيازك لكنهم مازالوا لا يعلمون بشكل قطعي مصدره الأصلي! يقول الباحثون أن الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) الغنية بالكربون تعتبر المادة المحتملة التي بدأت الحياة بها!، ويبدو أنها – مع البيرميدين – قد تكونت نتيجة الأنفاس المحتضرة للنجوم الحمراء الكبيرة أو من غازات الغيوم والغبار الذي بين النجوم.