ملکول‌های سازنده حیات احتمالاً در ابرهای میان ستاره‌ای شکل گرفته‌اند

نتایج یک آزمایش نشان می‌دهند که بازهای آلی هسته‌ای، یکی از واحدهای اساسی تشکیل دهنده حیات می‌توانند از ابرهای غول پیکر گازی میان ستاره‌ای سرچشمه گرفته باشند.

به گزارش علمی‌ها و به نقل از Sciencedaily، بلوک‌های اساسی ساختاری DNA که شامل ترکیباتی به نام بازهای آلی هسته‌ای (nucleobases) است برای اولین بار در یک محیط شبیه سازی شده از ابرهای گازی غول پیکر میان ستاره‌ای مشاهده شدند. این یافته‌ها که در نشریه Nature Communications منتشر شده، ما را به کشف خاستگاه حیات در زمین نزدیک می‌کند.

یاسوهیرو اوبا (Yasuhiro Oba) از انستیتوی علوم دمای پایین دانشگاه هوکایدو در ژاپن می‌گوید: نتایج این تحقیق می‌تواند کلیدی برای پاسخ به سؤالات اساسی بشر باشد، از جمله اینکه چه ترکیبات آلی هنگام شکل‌گیری منظومه شمسی وجود داشته و آنها در شکل گیری حیات روی زمین چه نقشی داشته‌اند.

دانشمندان قبلاً برخی از مولکول‌های اصلی آلی مورد نیاز برای آغاز حیات را در دنباله‌دارها، سیارک‌ها و ابرهای ملکولی میان ستاره‌ای کشف کرده‌اند. تصور می‌شود که این مولکول‌ها حدود چهار میلیارد سال پیش بوسیله شهاب‌سنگ‌ها به زمین رسیده و ترکیبات شیمیایی اصلی برای تشکیل حیات را در زمین ایجاد کرده‌اند. یادگیری چگونگی شکل‌گیری این مولکول‌ها برای درک منشاء حیات در زمین بسیار ضروری است.

بیشتر بخوانید: شهاب‌سنگ‌ها آب، کربن و مواد فرار را به زمین آورده‌اند

واحد ساختاری اساسی دی‌ان‌ای و RNA نوکلئوتید (nucleotide) نامیده می‌شود که از یک باز آلی، قند و یک گروه فسفات تشکیل شده است. مطالعات قبلی با شبیه‌سازی ابرهای ملکولی میان ستاره‌ای، وجود قند و فسفات را تشخیص داده بودند. 

اما اکنون یاسوهیرو اوبا و همکارانش در دانشگاه هوکایدو، دانشگاه کیوشو و آژانس علوم و فنون دریایی ژاپن (JAMSTEC) از روش‌های تحلیلی پیشرفته برای کشف هسته‌های بنیادی در محیط ابرهای میان ستاره‌ای شبیه‌سازی شده استفاده کردند.

این تیم آزمایشات خود را در یک اتاقک فوق خلاء انجام دادند. در این اتاقک به طور مداوم مخلوط گازی آب، مونوکسید کربن، آمونیاک و متانول به گرد و غبار شبه کیهانی با دمای منفی ۲۶۳ درجه سانتیگراد اضافه می‌شد. دو لامپ تخلیه دوتریم متصل به محفظه، نور ماوراء بنفش خلاء را برای القاء واکنش‌های شیمیایی فراهم می‌کردند. این روند منجر به تشکیل یک فیلم یخی روی گرد و غبار شبه کیهانی درون محفظه شد.

تیم تحقیقاتی با استفاده از طیف سنج جرمی با وضوح بالا و کروماتوگرافی (chromatograph) مایع با کارایی بالا  محصولی را که در بستر شکل گرفته و به درجه حرارت دمای اتاق رسیده بود را تجزیه و تحلیل کردند. پیشرفت‌های اخیر در ابزارهای تکنولوژیکی به دانشمندان امکان شناسایی بازهای آلی هسته‌ای سیتوزین (cytosine)، اوراسیل (uracil)، تیمین (thymine)، آدنین (adenine)، زانتین (xanthine) و هیپوزانتین (hypoxanthine) را داد. آنها همچنین اسیدهای آمینه را که سازنده اصلی پروتئین‌ها هستند، چندین نوع دی‌پپتید یا یک ملکول اسید آمینه را در همان محصول شناسایی کردند.

این تیم مشکوک است که آزمایش‌های شبیه سازی قبلی از محیط ابرهای مولکولی میان ستاره‌ای باعث ایجاد هسته می‌شود، اما ابزار تحلیلی مورد استفاده به اندازه کافی حساس نبوده تا بتواند آنها را در ترکیبات پیچیده تشخیص دهد.

یاسوهیرو اوبا می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که فرآیندهایی که ما ایجاد کردیم می‌توانند منجر به شکل‌گیری پیش سازهای مولکولی حیات شوند. این نتایج همچنین می‌توانند درک ما را از مراحل اولیه تکامل شیمیایی در فضا بهبود ببخشند.

.

بیشتر بخوانید: بررسی ۷ نظریه درباره منشأ حیات