پاسخ نو شیمیدانان به معمای چگونگی شکل گیری حیات در زمین - وبلاگ دایی جان

به گزارش وبلاگ دایی جان، شیمیدانان دانشگاه پردو آمریکا مکانیسمی را در واکنش های تشکیل دهنده پپتید در آب کشف نموده اند که برای دهه ها دانشمندان را گیج نموده بود. گراهام کوکز استاد ممتاز شیمی تحلیلی در کالج علوم پردو می گوید: این اساساً شیمی پشت سرچشمه حیات است. این اولین دستاوردی است که نشان می دهد اسید های آمینه ساده، به طور خود به خود پپتیدها- بلوک های سازنده حیات- را در قطرات آب خالص تشکیل می دهند. این یک کشف دراماتیک است.

به گزارش وبلاگ دایی جان به نقل از rahnamato، دانشمندان برای چندین دهه نظریه پردازی نموده اند که زندگی روی زمین از اقیانوس ها شروع شده است. با این حال، شیمی پشت این فرآیند به صورت یک معما به جای مانده بود. تا به امروز تصور می شد که اسید های آمینه خام به وسیله شهاب سنگ ها به زمین اولیه رسید و سپس با به هم چسبیدن، پپتید ها را تشکیل دادند.

پپتید ها بلوک های سازنده پروتئین ها و در نهایت زندگی هستند. به طرز عجیبی، این فرآیند احتیاجمند از دست دادن یک مولکول آب است که در محیط مرطوب، آبی یا اقیانوسی بسیار غیرممکن به نظر می رسد. در واقع، برای تشکیل حیات به آب احتیاج بود و در عین حال، فضایی دور از آب نیز ضروری بود.

اما کوکز، متخصص در طیف سنجی جرمی و شیمی اولیه زمین، و تیم تحقیقاتی او پاسخ این معما را کشف نموده اند: آب همه جا مرطوب نیست! در جایی که قطره آب با جو برخورد می نماید، واکنش های بسیار سریعی می تواند رخ دهد و اسید های آمینه غیر زنده را به اجزای سازنده زندگی تبدیل کند.

بنابراین، منظره ها حاصلخیز برای تکامل بالقوه زندگی در مکان هایی بود که قطرات ریز آب دریا به هوا می پرید و یا امواج به زمین می کوبید، یا حتی جایی که آب شیرین از یک شیب تند به پایین می آمد.

شیمیدانان بیش از 10 سال است که از طیف سنج های جرمی برای آنالیز واکنش های شیمیایی در قطرات حاوی آب استفاده می نمایند. کوکز گفت: سرعت واکنش ها در قطرات از صد تا یک میلیون برابر سریع تر از واکنش های شیمیایی مشابه در محلول های حجیم است. سرعت سریع این واکنش ها کاتالیزور ها را غیر ضروری می نماید، واکنش ها را سرعت می بخشد و در خصوص شیمی اولیه زمین، تکامل حیات را ممکن می نماید.

راز چگونگی پیدایش حیات بر روی زمین می تواند به دانشمندان یاری کند تا چرایی این اتفاق را بهتر درک نمایند و به جستجوی آن ها برای یافتن حیات در سیارات دیگر یا حتی قمر ها یاری کند.

درک اینکه چگونه اسید های آمینه خود را به پروتئین ها و در نهایت شکل های زندگی می سازند، درک دانشمندان از سنتز شیمیایی را متحول می نماید. همین شیمی ممکن است به طور بالقوه به شیمیدان های مصنوعی یاری کند تا با تسریع فرآیند های کلیدی، دارو ها و درمان های درمانی تازه برای بیماری ها را شناسایی و ایجاد نمایند.

دانشمندان می گویند این فرآیند می تواند به توسعه سریع تر دارو ها برای درمان ناتوان نماینده ترین بیماری های بشریت منجر گردد. کشف این تیم دیروز (3 اکتبر 2022) در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences به چاپ رسیده است.