عناصر سازنده حیات ممکن است به وسیله شهاب سنگ ها به زمین رسیده باشند - وبلاگ شهبازی

به گزارش وبلاگ شهبازی، برای نخستین بار دانشمندان پیروز شدند همه بلوک های اصلی سازنده DNA را که تحقیقات قبلی به طرز مرموزی پیروز به شناسایی آن ها در شهاب سنگ ها نشده بودند، در سنگ های فضایی کشف شده اند. این موضوع نشان می دهد که ممکن است برخوردهای کیهانی به رساندن این مواد ضروری برای حیات به زمین باستان یاری نموده باشند.

دی ان ای (DNA) از چهار بلوک اصلی تشکیل شده است که شامل بازهای آلی (نوکلئوبازها) با نام های آدنین (A)، تیمین (T)، سیتوزین (C) و گوانین (G) می شوند. مولکول خواهر دی ان ای یعنی آران ای (RNA) هم از A و C و G استفاده می نماید، اما در آن تیمین با اوراسیل (U) جایگزین شده است.

دانشمندانی که نمی دانستند آیا شهاب سنگ ها ممکن است به رساندن این ترکیبات به زمین یاری نموده باشند، قبلا در پی نوکلئوبازها در سنگ های فضایی بوده اند، اما تا کنون فقط A و G را در آن ها شناسایی نموده بودند و پیروز به کشف T یا C یا U نشده بودند.

نوکلئوبازها در دو نوع وجود دارند که به نام های پورین (Purines) و پیریمیدین (Pyramidines) شناخته می شوند. نوکلئو بازهایی که قبلا در شهاب سنگ ها دیده شده بودند، هر دو از نوع پورین هستند که هر کدام از یک مولکول شش ضلعی ساخته شده اند که با یک مولکول پنج ضلعی ترکیب شده اند. آن هایی که تا به امروز در سنگ های فضایی کشف نشده اند، پیریمیدین هایی هستند که ساختارهای کوچک تری دارند و هر کدام فقط از یک مولکول شش ضلعی تشکیل شده اند.

اینکه چرا فقط پورین ها و نه پیریمیدین ها در شهاب سنگ ها دیده می شوند، تا مدت ها یک راز بود. پژوهش های آزمایشگاهی قبلی که شرایط فضای بیرون را شبیه سازی می کردند، نشان می دادند که هم پورین ها و هم پیریمیدین ها می توانند طی واکنش های شیمیایی برانگیخته شده با نور در ابرهای مولکولی میان ستاره ای شکل گرفته باشند و سپس این ترکیبات می توانند در طول شکل گیری منظومه شمسی در سیارک ها و شهاب سنگ ها ادغام شوند. چنین واکنش های شیمیایی ممکن است مستقیما در سنگ های فضایی هم روی داده باشند.

اکنون اما انتها دانشمندان تمام پیریمیدین ها و پورین های موجود در DNA و RNA را در شهاب سنگ هایی که به زمین راه یافته اند، شناسایی نموده اند. یاسوهیرو اوبا (پیریمیدین ها) اخترشیمیدان دانشگاه هوکایدو ژاپن و سرپرست مطالعه ای که 26 آوریل (6 اردیبهشت) در نشریه نیچر (Nature) منتشر شده است، گفت: وجود پنج نوکلئوباز اصلی در شهاب سنگ ها ممکن است در پیدایش عملنمودهای ژنتیکی پیش از شروع حیات در زمین اولیه نقش داشته باشد.

برای شناسایی این بازهای نوکلئوتیدی، پژوهشگران از روش های تحلیلی پیشرفته ای استفاده کردند که در ابتدا برای استفاده در تحقیقات ژنتیکی و دارویی طراحی شده بود تا مقادیر بسیار کمی از بازهای آلی را با دقتی تا کسری از تریلیون شناسایی نمایند. به گفته اوبا این حداقل 10 تا 100 برابر حساس تر از روش های قبلی است که تا کنون برای شناسایی پیریمیدین در شهاب سنگ ها استفاده شده است.

در این تحقیقات دانشمندان نمونه هایی از سه شهاب سنگ غنی از کربن یا شهاب سنگ کربنی شهاب سنگ های مورچیسون (Murchison)، موری (Murray) و دریاچه تاگیش (Tagish) را که طبق تحقیقات قبلی می توانستند میزبان انواع واکنش های شیمیایی برای ایجاد پایه های بازهای نوکلئوتیدی باشند، تجزیه وتحلیل کردند.

بدین ترتیب پیروز به شناسایی T و C و U در سطوحی تا کسری از میلیارد در شهاب سنگ ها شدند. نکته جالب توجه آن است که این ترکیبات در غلظت هایی مشابه غلظت های پیش بینی شده به وسیله آزمایش های قبلی که شرایط پیش از تشکیل منظومه شمسی را شبیه سازی می کردند، وجود داشتند.

علاوه بر ترکیبات مهم T و C و U، دانشمندان پیریمیدین های دیگری هم شناسایی کردند که در DNA یا RNA استفاده نمی شوند و بنابراین توانایی شهاب سنگ ها برای حمل این نوع ترکیبات بیشتر هم تأیید می گردد. اوبا گفت: با توجه به یافته های ما، می توان گفت که بازهای نوکلئوتیدی در شهاب سنگ های کربنی هم انواع گسترده ای را شامل می شوند.

هنوز اما تعیین نیست که چرا پیریمیدین ها در این شهاب سنگ ها بسیار کمتر از پورین ها بودند. به پیشنهاد اوبا، یک سرنخ می تواند در این موضوع نهفته باشد که پورین ها دارای یک حلقه پنج ضلعی هستند که به نام ایمیدازول (Imidazole) شناخته می گردد، در حالی که پیرامیدین ها چنین نیستند.

ایمیدازول و مولکول های مشابه در این شهاب سنگ ها بسیار فراوان تر از پیریمیدین ها هستند، که نشان می دهد ممکن است ترکیب آن ها برای وقوع طبیعی واکنش های شیمیایی آسان تر باشد. علاوه بر این، ایمیدازول می تواند مانند یک کاتالیزور اولیه عمل کند و واکنش های شیمیایی مانند تشکیل پورین ها را به جای پیرامیدین ها شروع کند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از رسیدن عناصر سازنده حیات به زمین به وسیله شهاب سنگ ها

Credit: NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallaghe

منبع: Space