تويت
يرى تشارلز داروين -في إحدى النظريات الأساسية التي وضعها حول بداية الحياة على الأرض- أن الحياة الأولى قد انبثقت من التجمعات المائية الضحلة، لكنّ دراسة جديدة صدرت لتتحدى ما قاله تشارلز داروين.
نجح باحثون من كلية لندن الجامعية University College London في هذه الدراسة في خلق خلايا بدائية في مياه بحر قلوية حارة تشابه في ملامحها البيئة المائية الموجودة قرب الفوهات المائية الحارة في أعماق البحار.
وجههم ذلك إلى اقتراح إمكانية نشأة الحياة البدائية في أعماق الأرض بدلًا من الأماكن السطحية منها، وهذا ما وضحه الكاتب الرئيسي للدراسة Nick Lane في تصريحه: «توجد العديد من النظريات المنافسة التي تدور حول مكان وكيفية بداية الحياة، وأحد هذه الأماكن الواعدة هو الفوهات المائية الحارة الموجودة في عمق البحر، واكتشافاتنا الأخيرة تصب في كفة هذه النظرية بما توصلت إليه من الأدلة التجريبية».
فشلت العديد من التجارب السابقة في عملية خلق الخلايا البدائية التي تعد إحدى الدعائم الرئيسية في تطور الحياة المعتمدة على الخلية، ومع أن نظرية نشأة الحياة في المياه العذبة الباردة نجحت في خلق خلايا بدائية تحت ظروف مضبوطة -انطلاقًا من جزيئات كيميائية صغيرة موجودة في الطبيعة- فإنها سقطت بسبب نجاح ذات التجربة في البيئة المناظرة المشابهة للفوهات المائية الحارة.
نقد الكاتب الأول في الدراسة سيان جوردان Sean Jordan النظريات الأخرى في قوله: «استخدمت جميع التجارب الأخرى عددًا محدودًا من أنواع المركبات الكيميائية، معظمها أحماض دسمة متماثلة في الحجم، بينما نتوقع وجود مجال أوسع من المركبات الكيميائية في البيئات الطبيعية».
نوه مؤلفو الدراسة في المقال الذي صدر في مجلة Nature Ecology & Evolution إلى أنهم تمكنوا من خلق خلايا بدائية قادرة على التجمع بنفسها في بيئات مشابهة للفوهات الحارة المائية، إذ تعمل الحرارة والأملاح والقلويات على إعاقة تطور هذه الخلايا البدائية بل ساهمت في تحفيزها.
يضيف جوردان: «اعتمدنا في دراستنا على ظروف مشابهة للبيئات القديمة أكثر من أي دراسة مخبرية أخرى، ونجحت تجاربنا في هذه الظروف في خلق أحد العوامل الضرورية للحياة. لا تجزم دراستنا هذه بمكان بداية تشكل الحياة، لكنها تظهر أنه لا يمكن استبعاد إمكانية نشأتها في الفوهات المائية الحارة العميقة».
توجد الفوهات الحارة المائية المحيطية في أماكن لم يتمكن البشر من الوصول إليها إلا مؤخرًا بعد تقدم التكنولوجيا. تقذف هذه الفوهات المعادن الموجودة أسفل القشرة الأرضية، وعندما تلامس هذه المعادن مياه البحر تتفاعل معها لتشكل بيئةً دافئة غنية بالنتروجين ومداخن من السوائل الحمضية والقلويات التي تطلقها الرواسب المعدنية المتراكمة عبر السنين. توفر هذه العوامل مجتمعةً الطاقة اللازمة لتحفيز التفاعلات بين الهيدروجين وثنائي أكسيد الكربون لتشكيل مركبات عضوية أكثر تعقيدًا في هذه البيئة.
زاد تقبل الباحثين لنظرية بداية الحياة الأولى في أعماق المحيطات شديدة الحرارة مع ازدياد معرفتنا بالظروف البيئية في الفوهات المائية الحارة، لكنهم لم يقبلوها بشكل قاطع، فقد صدرت دراسة عام 2017 أعادت إحياء نظرية داروين الأصلية مع انقسام آراء الباحثين بين مؤيد ومعارض لها، خصوصًا بعد ملاحظة وجود فوهات مائية حارة في كواكب أخرى من نظامنا الشمسي.
علق Lane على هذا الأمر بقوله: «وجدت الرحلات الفضائية أدلةً على إمكانية وجود فوهات مائية حارة قلوية في بحار الأقمار الجليدية لكوكبي زحل والمشتري دون توفر أدلة على وجود حياة عليها. ستساعدنا دراسات شبيهة بدراستنا على تحديد الأماكن التي يجب علينا البحث فيها خلال سعينا لإيجاد حياة على الكواكب والأقمار الأخرى».
نجح باحثون من كلية لندن الجامعية University College London في هذه الدراسة في خلق خلايا بدائية في مياه بحر قلوية حارة تشابه في ملامحها البيئة المائية الموجودة قرب الفوهات المائية الحارة في أعماق البحار.
وجههم ذلك إلى اقتراح إمكانية نشأة الحياة البدائية في أعماق الأرض بدلًا من الأماكن السطحية منها، وهذا ما وضحه الكاتب الرئيسي للدراسة Nick Lane في تصريحه: «توجد العديد من النظريات المنافسة التي تدور حول مكان وكيفية بداية الحياة، وأحد هذه الأماكن الواعدة هو الفوهات المائية الحارة الموجودة في عمق البحر، واكتشافاتنا الأخيرة تصب في كفة هذه النظرية بما توصلت إليه من الأدلة التجريبية».
فشلت العديد من التجارب السابقة في عملية خلق الخلايا البدائية التي تعد إحدى الدعائم الرئيسية في تطور الحياة المعتمدة على الخلية، ومع أن نظرية نشأة الحياة في المياه العذبة الباردة نجحت في خلق خلايا بدائية تحت ظروف مضبوطة -انطلاقًا من جزيئات كيميائية صغيرة موجودة في الطبيعة- فإنها سقطت بسبب نجاح ذات التجربة في البيئة المناظرة المشابهة للفوهات المائية الحارة.
نقد الكاتب الأول في الدراسة سيان جوردان Sean Jordan النظريات الأخرى في قوله: «استخدمت جميع التجارب الأخرى عددًا محدودًا من أنواع المركبات الكيميائية، معظمها أحماض دسمة متماثلة في الحجم، بينما نتوقع وجود مجال أوسع من المركبات الكيميائية في البيئات الطبيعية».
نوه مؤلفو الدراسة في المقال الذي صدر في مجلة Nature Ecology & Evolution إلى أنهم تمكنوا من خلق خلايا بدائية قادرة على التجمع بنفسها في بيئات مشابهة للفوهات الحارة المائية، إذ تعمل الحرارة والأملاح والقلويات على إعاقة تطور هذه الخلايا البدائية بل ساهمت في تحفيزها.
يضيف جوردان: «اعتمدنا في دراستنا على ظروف مشابهة للبيئات القديمة أكثر من أي دراسة مخبرية أخرى، ونجحت تجاربنا في هذه الظروف في خلق أحد العوامل الضرورية للحياة. لا تجزم دراستنا هذه بمكان بداية تشكل الحياة، لكنها تظهر أنه لا يمكن استبعاد إمكانية نشأتها في الفوهات المائية الحارة العميقة».
توجد الفوهات الحارة المائية المحيطية في أماكن لم يتمكن البشر من الوصول إليها إلا مؤخرًا بعد تقدم التكنولوجيا. تقذف هذه الفوهات المعادن الموجودة أسفل القشرة الأرضية، وعندما تلامس هذه المعادن مياه البحر تتفاعل معها لتشكل بيئةً دافئة غنية بالنتروجين ومداخن من السوائل الحمضية والقلويات التي تطلقها الرواسب المعدنية المتراكمة عبر السنين. توفر هذه العوامل مجتمعةً الطاقة اللازمة لتحفيز التفاعلات بين الهيدروجين وثنائي أكسيد الكربون لتشكيل مركبات عضوية أكثر تعقيدًا في هذه البيئة.
زاد تقبل الباحثين لنظرية بداية الحياة الأولى في أعماق المحيطات شديدة الحرارة مع ازدياد معرفتنا بالظروف البيئية في الفوهات المائية الحارة، لكنهم لم يقبلوها بشكل قاطع، فقد صدرت دراسة عام 2017 أعادت إحياء نظرية داروين الأصلية مع انقسام آراء الباحثين بين مؤيد ومعارض لها، خصوصًا بعد ملاحظة وجود فوهات مائية حارة في كواكب أخرى من نظامنا الشمسي.
علق Lane على هذا الأمر بقوله: «وجدت الرحلات الفضائية أدلةً على إمكانية وجود فوهات مائية حارة قلوية في بحار الأقمار الجليدية لكوكبي زحل والمشتري دون توفر أدلة على وجود حياة عليها. ستساعدنا دراسات شبيهة بدراستنا على تحديد الأماكن التي يجب علينا البحث فيها خلال سعينا لإيجاد حياة على الكواكب والأقمار الأخرى».