عندما يتعلق الأمر بالحياة على الأرض ، لسنا متأكدين مما إذا كانت تأتي من الخارج (تنقلها المذنبات) أم من الداخل. تركز نظرية جديدة على النظرية 'الداخلية' ، قائلة إن الميكروبات يمكن أن تكون قد تطورت من مادة غير حية مثل المركبات الكيميائية في المعادن والغازات.
'قبل الحياة البيولوجية ، كان بإمكان المرء أن يقول إن الأرض المبكرة كانت لها' حياة جيولوجية '. قد يبدو من غير المعتاد اعتبار الجيولوجيا ، بما في ذلك الصخور غير الحية والمعادن ، على أنها حية. ولكن ما هي الحياة؟ ' صرح تيري كي ، عالم الكيمياء الحيوية بجامعة ليدز في المملكة المتحدة الذي شارك في البحث.
لقد فشل الكثير من الناس في التوصل إلى إجابة مرضية على هذا السؤال. لذا ما فعلناه بدلاً من ذلك هو النظر إلى ما تفعله الحياة ، وكل أشكال الحياة تستخدم نفس العمليات الكيميائية التي تحدث في خلية الوقود لتوليد طاقتها. '
عند التفكير في السيارة ، يقول فريق البحث ، إنهم يشيرون إلى أن خلايا الوقود تخلق طاقة كهربائية من خلال تفاعل الوقود والمواد المؤكسدة. وهذا ما يسمى 'تفاعل الأكسدة والاختزال' ، والذي يحدث عندما يفقد الجزيء الإلكترونات ويكتسبها جزيء آخر.
في النباتات ، ينتج التمثيل الضوئي طاقة كهربائية عندما يتحلل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات ، ويتأكسد الماء إلى أكسجين جزيئي. (على النقيض من ذلك ، يؤكسد البشر السكريات إلى ثاني أكسيد الكربون ويقسمون الأكسجين إلى ماء - وهي عملية أخرى للطاقة الكهربائية).
الآن ، دعنا نخطو خطوة إلى الأمام. الفتحات الحرارية المائية هي عبارة عن نوافير ساخنة في قاع البحر والتي غالبًا ما تعتبر بقعة مثيرة للاهتمام لدراسات الحياة. إنهم يستضيفون 'المتطرفين' ، أو أشكال الحياة الموجودة ('تزدهر' هي الكلمة الأفضل) على الرغم من البيئة القاسية. يقول الباحثون إن هذه الفتحات هي نوع من 'خلايا الوقود البيئية' لأن الطاقة الكهربائية تتولد من تفاعلات الأكسدة والاختزال بين مؤكسدات مياه البحر والفتحات الحرارية المائية.
وهنا يأتي دور البحث الجديد. في جامعة ليدز ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، وضع الباحثون الحديد والنيكل في مكان 'محفزات البلاتين' المعتادة الموجودة في خلايا الوقود والتجارب الكهربائية.
عرض يوضح موقع وحجم أعمدة بخار الماء القادمة من القطب الجنوبي لأوروبا.
بينما تم تخفيض الطاقة ، كانت الكهرباء تتدفق بالفعل. وبينما لا يزال الباحثون لا يعرفون كيف يمكن أن تتحول اللا حياة إلى حياة ، فإنهم يقولون إن هذه خطوة أخرى لفهم ما حدث. علاوة على ذلك ، قد يكون مفيدًا للرحلات المستقبلية إلى الكواكب الأخرى.
صرحت لورا بارج ، الباحثة من معهد ناسا للبيولوجيا الفلكية * التي قادت البحث.
'باستخدام هذه التقنيات ، يمكننا في الواقع اختبار ما إذا كان أي نظام حراري مائي يمكنه إنتاج طاقة كافية لبدء الحياة ، أو حتى توفير موائل نشطة حيث لا تزال الحياة موجودة ويمكن اكتشافها من خلال البعثات المستقبلية.'
يمكنك أن تقرأ عن البحث في مجلة Astrobiology .
مصدر: جامعة ليدز
*الإفصاح: كاتب هذا المقال هو أيضًا كاتب مستقل يعمل لحساب معهد ناسا للبيولوجيا الفلكية.