کشف قند زیستی در شهاب سنگ ها

سیارک بنو منشأ شهاب سنگ دارای ملکول کربن و قند زیستی

یک گروه بین‌المللی برای نخستین بار موفق به کشف قند زیستی در شهاب سنگ‌ها شده‌اند. این کشف جدید، به لیست ترکیبات مهم بیولوژیکی که تاکنون در شهاب سنگ‌ها یافت شده‌اند اضافه شده است و این فرضیه را تقویت می‌کند که واکنش‌های شیمیایی در سیارک‌ها – منشأ بسیاری از شهاب سنگ‌ها – می‌تواند برخی از اجزای حیات زمینی را تشکیل داده باشد. اگر چنین فرضی درست باشد، بمباران زمین توسط شهاب سنگ‌ها در گذشته، می‌تواند کمک زیادی به پیدایش اولین ساختارهای زیستی بر روی زمین کرده باشد.

این گروه تحقیقاتی موفق به کشف ریبوز و دیگر قندهای زیستی شامل آرابینوز و گزیلوز (زایلوز) در دو شهاب سنگ غنی از کربن با نام‌های NWA 801 (نوع CR2) و Murchison (نوع CM2) شده‌اند. ریبوز یکی از اجزای بسیار مهم RNA (اسید ریبونوکلئیک) است. در بیشتر حیات‌های مدرن، RNA به عنوان یک ملکول پیام رسان عمل می‌کند، که ساختارهای ژنتیکی را از ملکول DNA (دی اکسیریبونوکلئیک اسید) رونویسی می‌کند و آن‌ها را به کارخانه‌های ملکولی درون سلولی به نام ریبوزوم تحویل می‌دهد که RNA را می‌خوانند تا ساخت پروتئین‌های خاص و ضروری برای پیشبرد فرآیندهای حیاتی انجام گیرد.

یوشیهیرو (Yoshihro) از دانشگاه توهوکو ژاپن که سرپرست این گروه است، میگوید: پیشتر، انواع ساختارهای زیستی مهم در شهاب سنگ‌ها یافت شده است که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به آمینو اسیدها (ترکیبات از پروتئین‌ها) و نوکلئازها (ترکیباتی از DNA و RNA) اشاره کرد؛ اما قند جزء گم شده در میان این ساختارهای زیستی بود. این پژوهش، اولین شاهد مستقیم از وجود ریبوز در فضا را ارائه می‌دهد. قند فرازمینی ممکن است در تشکیل RNA بر روی زمین مشارکت داشته باشد و به نوعی منجر به ایجاد زندگی بر روی سیاره‌ی زمین شده باشد.

بمباران زمین توسط شهاب سنگ ها و پیدایش حیات زمینی

جیسون دورکین (Jason Dworkin) یکی از پژوهشگران ناسا، در این باره می‌گوید: کشف ملکولی شکننده و ضعیف مانند ریبوز در شهاب سنگ بسیار جالب توجه است. این نتایج، به تجزیه و تحلیل نمونه‌های پیشین از سیارک‌های رایگو (Ryugu) و بنو (Bennu) کمک خواهد کرد.

یکی از رازهای کشف نشده در مورد منشأ حیات، چگونگی ایجاد ملکول‌های زیستی از طریق فرآیندهای شیمیایی غیر زیستی است. ملکول DNA، قالب و الگوی حیات زمینی است که دستورالعمل‌های چگونگی ساخت و بهره‌برداری از ارگانیسم‌های زنده را به همراه دارد. با این وجود، RNA نیز حامل اطلاعات است و بسیاری از دانشمندان عقیده دارند که ابتدا RNA نمو یافته و سپس توسط DNA جایگزین شده است. این تفکر به این دلیل است که ملکول‌های RNA قابلیت‌هایی دارند که DNA ها فاقد این قابلیت‌ها هستند. RNA می‌تواند بدون نیاز به دیگر ملکول‌ها از روی خود نسخه‌برداری کند؛ همچنین می‌تواند در نقش یک کاتالیزور ظاهر شود و واکنش‌های شیمیایی را سرعت بخشد. به طور کلی، این پژوهش شواهدی را بر تقدم RNA به DNA ارائه می‌دهد.

یکی از نکات حائز اهمیت در این مطالعه این است که قند DNA (دئوکسی ریبوز) در هیچ یک از شهاب سنگ‌های آنالیز شده در این پژوهش یافت نشده است و این مورد نیز تأییدی دیگر بر فرضیه‌ی تقدم RNA بر DNA است.

کشف ملکول قند ریبوز در شهاب سنگ

در این مطالعه، ابتدا نمونه‌های شهاب سنگ‌ها از طریق طیف سنجی جرمی کروماتوگرافی گازی پودر شده‌اند و سپس با استفاده از جرم و بار الکتریکی ملکول‌ها، مورد آنالیز قرار گرفته‌اند. فراوانی ریبوز و دیگر قندها در شهاب سنگ‌های NWA 801 و Murchison به ترتیب ۲٫۳ تا ۱۱ قسمت در میلیارد و ۶٫۷ تا ۱۸۰ قسمت در میلیارد بوده است.

از آنجایی که زمین مملؤ از حیات است، بایستی مشخص شود که ملکول‌های قند موجود در این شهاب سنگ‌ها از فضا به زمین آورده شده و یا بعد از رسیدن به زمین این اتفاق رخ داده است. به این منظور، از آنالیز ایزوتوپ‌های کربن موجود در این شهاب سنگ‌ها استفاده شده است؛ حیات زمینی نمونه‌ی سبک تر کربن یعنی کربن۱۲ را ترجیح می‌دهد؛ در حالی که کربن موجود در این شهاب سنگ‌ها از نوع سنگین یعنی کربن۱۳ است، و این اثباتی بر غیر زمینی بودن ترکیبات زیستی موجود در شهاب سنگ‌های آنالیز شده در این پژوهش است.

در حال حاضر پژوهشگران در تلاش هستند تا با آنالیز نمونه‌های بیشتر، به اطلاعات بیشتری در مورد ملکول‌های قند موجود در این اجرام آسمانی دست یابند، تا شاید بتوانند از این طریق به پاسخ پرسش‌های خود برسند.

منبع: NASA

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *