قد تكون أصول اللبنات الأساسية للحياة أكثر انتشارًا مما أدركنا، وفقًا لاكتشاف جديد من عينة الكويكب التي أعادتها مهمة OSIRIS-REx التابعة لناسا إلى الأرض من صخرة الفضاء بينو.
ما لا يقل عن 14 من 20 من الأحماض الأمينية المستخدمة في الحياة أرضو19 حمض أميني آخر لا تستخدمه الحياة، تم التعرف عليها في العينة من بينو، والتي تم تسليمها إلى الأرض في سبتمبر 2023. وكان يُعتقد أن هذه الأحماض الأمينية تشكلت في ظروف مائية دافئة بالقرب من الشمس الوليدة قبل 4.5 مليار سنة.
وقالت أليسون باكزينسكي، عالمة الكيمياء العضوية في جامعة ولاية بنسلفانيا والمؤلفة الرئيسية المشاركة في الدراسة الجديدة، لموقع Space.com: “هذا يؤكد أن وحدات بناء الحياة يمكن أن تتشكل في مجموعة متنوعة من البيئات في جميع أنحاء الكون”.
قاد باكزينسكي فريقًا قام بدراسة التركيب النظائري للأحماض الأمينية لبينو، مع التركيز على أبسط حمض أميني في العينة، وهو الجلايسين. على الأرض، يتشكل الجليسين عندما يتفاعل سيانيد الهيدروجين والأمونيا ومركبات عضوية تسمى الألدهيدات مع بعضها البعض في الماء الدافئ. استخدم فريق Baczynski Murchison نيزك التي وقعت في أستراليا عام 1969 كمرجع؛ تحتوي الأحماض الأمينية الموجودة في مورشيسون على تركيبة نظائرية تشير إلى أنها تشكلت بهذه الطريقة.
من ناحية أخرى، فإن جليكاين بينو، والأحماض الأمينية الأخرى الموجودة، لها تركيبات نظائرية تختلف عن أحماض مورشيسون الأمينية. وبدلاً من ذلك، فإن تركيبها النظائري يتطابق مع ما يمكن توقعه من تشكلها في بيئة متجمدة ومتميزة كيميائيًا بعيدًا عن الشمس، على الرغم من أنها لا تزال مغمورة في الأشعة فوق البنفسجية الشمسية اللازمة لتحفيز التفاعل لتكوين الأحماض الأمينية.
“كان من المثير حقًا أن نرى أن الأحماض الأمينية في بينو أظهرت نمطًا نظائريًا مختلفًا كثيرًا عن تلك الموجودة في مورشيسون، مما يشير إلى أن الأحماض الأمينية تشكلت بواسطة مسار مختلف وفي مناطق مختلفة من النظام الشمسي“، قال باكزينسكي.
كان النظام الشمسي المبكر، خلال العصر الذي كانت فيه الكواكب لا تزال تتشكل، مقسمًا بحدود تعرف باسم “خط الثلج”. خلف خط الثلج، تجمد الماء، بينما داخل خط الثلج كان موجودًا على شكل سائل أو بخار. تتم التفاعلات الكيميائية بشكل مختلف اعتمادًا على الجانب الذي حدثت فيه من خط الثلج.
ليس من الواضح تمامًا ما إذا كانت الأحماض الأمينية قد تشكلت خلف خط الثلج على حبيبات الغبار الجليدي ثم هاجرت إلى الداخل حيث تراكمت بواسطة جسد والد بينو (في وقت ما في الماضي تم تحطيمه عن طريق الاصطدام، وكان بينو جزءًا كبيرًا منه)، أو ما إذا كان جسم والد بينو نفسه قد تشكل وراء خط الثلج. ومع ذلك، تشير الأدلة إلى أن الأخير هو الأصل المحتمل.
وقال باكزينسكي: “تشير بياناتنا النظائرية إلى أن الأحماض الأمينية تشكلت في بيئة باردة وجليدية، وتشير البيانات الأخرى التي حصلت عليها مهمة OSIRIS-REx إلى أن الجسم الأصلي لبينو قد تشكل خارج خط الثلج”.
كما ظهر لغز جديد كجزء من تحليل التركيب النظائري للأحماض الأمينية لبينو. يمكن أن تأتي الأحماض الأمينية في شكلين، أيمن أو يسار، في إشارة إلى كيفية تصوير تركيبها الجزيئي في المرآة. لأسباب لم يفهمها العلماء بعد، تستخدم كل أشكال الحياة على الأرض الأحماض الأمينية ذات اليد اليسرى.
لقد اعتقد العلماء أنه بالنسبة لأي نوع معين من الأحماض الأمينية، فإن النسختين اليمنى واليسرى متطابقتان. ومع ذلك، يكشف تحليل أحد الأحماض الأمينية في عينة بينو، وهو حمض الجلوتاميك، أن النسختين اليسرى واليمنى لهما نظائر نيتروجين مختلفة. لماذا يجب أن يكونوا مختلفين هو أمر غامض، وعلى الرغم من أن حمض الجلوتاميك ليس أحد الأحماض الأمينية التي تستخدمها الحياة، فإن السؤال هو ما إذا كان لهذا أي علاقة مع سبب استخدام الحياة للأحماض الأمينية اليسرى فقط.
وقال باكزينسكي: “كان يُفترض في كثير من الأحيان أن قيم نظائر النيتروجين ستكون هي نفسها لكلا الشكلين. لذلك كان من المفاجئ اكتشاف أنه في حين أن حمض L- وD-glutamic في بينو كانا متساويين، فإن قيم نظائر النيتروجين كانت مختلفة تمامًا”. “كانت هذه واحدة من أكثر النتائج إثارة للاهتمام، ونحن متحمسون لاستكشاف هذا الأمر بشكل أكبر.”
إن اكتشاف أن الأحماض الأمينية يمكن أن تتشكل بطرق أكثر مما كنا نعتقد هو بمثابة دفعة أخرى للبحث عن الحياة خارج الأرض. إذا كانت لبنات بناء الحياة يمكن أن تتشكل في مجموعة واسعة من الظروف، فهذا يزيد من عدد المواقع التي يمكن أن نبحث فيها عن الحياة.
ونشرت النتائج في 9 فبراير في المجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
التعليقات