احتمال پیدایش حیات از دریاچه‌های غنی از فسفر

0
احتمال پیدایش حیات از دریاچه‌های غنی از فسفر

پیدایش حیات مستلزم عنصری به نام فسفر است؛ بطوری که فسفر یکی از شش عنصر شیمیایی اصلی برای حیات برشمرده می‌شود و در ساختار اصلیِ مولکول‌های DNA و RNA نیز نقش دارد. این عنصر برای تامین انرژی سلول ها ضرورت دارد. اما محیط بی‌جان در اوایلِ پیدایش زمین چگونه این عنصر اصلی حیات را تامین می‌کرد

«جاناتان تونر» استادیار علوم زمین و فضا و محقق از دانشگاه واشنگتن بیان کرد: «مسئله فسفات برای ۵۰ سال است که مطالعه منشاء حیات را به امری چالش‌برانگیز تبدیل کرده است.» مشکل این است که واکنش‌های شیمیاییِ دخیل در تشکیل عناصر اصلی حیات به فسفر ِ زیادی نیاز دارند، اما فسفر نادر است. یک مطالعۀ جدید، در انواع مشخصی از دریاچه‌ها به دنبال پاسخی برای پرسش فوق بوده است.

مطالعۀ حاضر بر روی آن دسته از دریاچه‌های غنی از کربنات تمرکز دارد که در محیط‌های خشک به وجود می‌آید. به دلیل میزان بالای تبخیر، آب دریاچه به شکل محلول‌های دارای pH زیاد، شور و قلیایی یافت می‌شود. چنین دریاچه‌هایی که با عنوان دریاچه‌های قلیایی نیز شناخته می‌شوند، در همۀ قاره‌های زمین وجود دارند. محققان در ابتدا میزان فسفر در دریاچه‌های غنی از کربنات را مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار دادند؛ از جمله این دریاچه‌ها می‌توان به دریاچه مونو واقع در کالیفرنیا، دریاچه ماگادی در کنیا و دریاچه لونار در هندوستان اشاره کرد

 

 
 

 

اگرچه غلظت دقیق فسفر به محل جمع‌آوری نمونه‌ها و بازه‌های مختلف در طول فصول بستگی دارد، اما محققان دریافتند که دریاچه‌های غنی از کربنات، بیش از ۵۰ هزار برابر فسفر بیشتری در مقایسه با آب دریاها، رودخانه‌ها و انواع دیگری از دریاچه‌ها دارند. چنین غلظت بالایی از وجود نوعی سازوکارِ طبیعیِ مشترک حکایت دارد که فسفر را در این دریاچه‌ها جمع می‌کند. امروزه، این دریاچه‌های غنی از کربنات، غِنای زیستی زیادی دارند و میزبان موجودات زنده متعددی هستند؛ از میکروب‌ها گرفته تا دسته‌های مشهوری از فلامینگوهای دریاچه ماگادی. این موجودات زنده بر وضعیت شیمیایی دریاچه تاثیر می‌گذارند.

بنابراین، محققان آزمایش‌هایی را به کمک بطری‌های آبِ غنی از کربنات در آزمایشگاه ترتیب دادند؛ این بطری‌ها با ترکیبات شیمیایی مختلفی به آزمایشگاه آورده شده بودند. هدف محققان از این کار، درک چگونگی انباشتِ فسفر توسط دریاچه‌ها و چگونگی ورود غلظت‌های بالای فسفر به درون محیط‌های بی‌جان می‌باشد.

دلیل وجود غلظت بالای فسفر در این آب‌ها، محتوای کربنات آنهاست. در اکثر دریاچه‌ها، کلسیم به فسفر می‌چسبد تا مواد معدنی فسفات کلسیم جامد ساخته شود؛ حیات نمی‌تواند به این مواد معدنی دسترسی داشته باشد. لازم بذکر می‌باشد که کلسیم از عنصرهای فراوان در کره زمین به شمار می‌آید. اما کربنات در آب‌های غنی از کربنات، در رقابت با فسفات برای چسبیدن به کلسیم پیروز می‌شود، لذا مقداری از فسفات فرصت اتصال پیدا نمی‌کند. آزمایش‌های مربوط به ترکیبات ادغام شده با غلظت‌های مختلف نشان داد که کلسیم به کربنات وصل شده و فسفات را بطور آزاد در آب رها می‌کند.

 

 
 

 

تونر گفت: «این ایده پیچیده است؛ اما مرا مجذوب خود می‌سازد. این ایده مسئلۀ فسفات به صورت زیبا و توجیه‌پذیر حل می‌کند. میزان فسفات می‌تواند به یک میلیون برابر بیشتر از در آب دریا هم افزایش پیدا کند؛ به ویژه زمانیکه آب دریاچه‌ها در طول فصول خشک تبخیر می‌شود. غلظت بسیار بالای فسفات در این دریاچه‌ها و برکه‌ها احتمالا در بروز واکنش‌هایی نقش دارد که فسفر را در اختیار اجزای اصلی مولکولیِ RNA، پروتئین‌ها و چربی‌ها قرار می‌دهد؛ همه این مواد یاد شده برای حیات و تداوم آن ضروری هستند.»

هوایِ غنی از کربن دی اکسید در نخستین سال‌هایِ پیدایش زمین (یعنی تقریباً چهار میلیارد سال گذشته) احتمالا برای ایجاد چنین دریاچه‌هایی ایده‌آل بوده است و این فرصت را به آنها داده تا بیشترین میزانِ فسفر را در اختیار داشته باشند. دریاچه‌های غنی از کربنات معمولا در اتمسفرهایی با کربن دی اکسید بالا شکل می‌گیرند. افزون بر این، کربن دی اکسید در آب حل می‌شود تا شرایط اسیدی به وجود بیاورد که فسفر را از سنگ‌ها آزاد می‌سازد. محققان گفتند: «زمینِ اولیه با فعالیت‌های آتشفشانی گسترده‌ای همراه بود؛ بنابراین مقادیر زیادی سنگ آتشفشانی تازه وجود داشت که با کربن دی اکسید واکنش کرده و کربنات و فسفر را در اختیار دریاچه‌ها میگذاشت. زمین اولیه به احتمال زیاد، میزبانِ تعداد زیادی دریاچه غنی از کربنات بوده است. این دریاچه‌ها برای پشتیبانی از حیات و موجودات زنده، غلظت بالایی از فسفر داشتند.»

دو محقق دیگر در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که این نوع دریاچه‌ها می‌توانند سیانید فراوانی را برای پشتیبانی از شکل‌گیریِ آمینواسیدها و نوکلئوتیدها فراهم کنند؛ این دو از اجزای اصلی پروتئین‌ها، DNA و RNA هستند. قبل از آن، محققان با دشواری زیادی برای یافتن یک محیط طبیعی با سیانید کافی مواجه بودند که توان پشتیبانی از منشاء حیات را داشته باشد. سیانید برای انسان‌ها مضر و سمی است؛ اما میکروب‌های اولیه در برابر آن مصون بودند.

.

اشتراک گذاری:
  • مطالب مرتبط

    

    ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:


    63 بازدید

    0 نظر

    درج: 8 اسفند 1398

    توسط: mahini
    وضعیت: آفلاین
    گروه کاربری: تامین محتوا

    ارسال دیدگاه (0 مورد)

    نام:*
    ایمیل:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    سوال: نام پایتخت ایران؟
    پاسخ:*
    در حال حاضر نظری در این مطلب ارسال نشده است.

    دسته بندی مطالب

    آخرین نظرات ارسالی

    سلام وقت بخیر .از این کتاب میشه برای نظام جدید هم استفاده کرد؟
    سلام.وقتتون بخیر.این کتاب مثل کتاب کتابنامه ی زیست نظام قدیم
    کاشکی نمودار درختی داشت[center][/center][s][/s][b][/b]
    خودم 1398/12/25 - 02:53
    عالی بود ممنونم
    سلام کتاب کنکور نظام جدید رشته صنایع غذایی رو دارید؟

    نظرسنجی

    آیا با حذف کنکور موافق هستید؟

    آمار سایت

    کل مطالب: 14458
    کل نظرات: 21730
    کل اعضا: 60204
    جدیدترین عضو: ali_la
    با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.
    
    عضویت در خبرنامه ایمیلی :
    برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به 20008484 پیامک کنید.
    رضایت مندی مشتری
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره کتاب مجازی
    برند محبوب مصرف کنندگان
    Copyright © 2010 - 2018 Mehromah.ir