ניסוי הראה שאחת מיחידות הבסיס של החיים – בסיסי גרעין – ייתכן ונוצרה בתוככי ענני גז ענקיים הפזורים בינות לכוכבים
[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
אבני הבניין החיוניים של דנ”א – תרכובות הקרויות בשם בסיסי גרעין – אותרו לראשונה אי-פעם בסביבה מדומה המחקה את העננים הגזיים שנמצאים בינות לכוכבים. הממצאים, שפורסמו בכתב העת המדעי Nature Communications, מקרבים אותנו להבנת מוצא החיים על פני כדור הארץ. “התוצאה של הניסוי תוכל להוות המפתח לפתרון השאלות הבסיסיות לאנושות, כמו אילו תרכובות אורגניות התקיימו ברגע בריאת מערכת השמש וכיצד הן תרמו למוצא החיים על פני כדור הארץ,” אומר החוקר הראשי Yasuhiro Oba מאוניברסיטת הוקאידו ביפן.
מדענים כבר הצליחו לאתר חלק מהתרכובות האורגניות הבסיסיות הנדרשות לבריאת חיים בתוך שביטים, אסטרואידים ועננים מולקולאריים בין-כוכביים (ענני גז ענקיים הפזורים בין הכוכבים). החוקרים סבורים כי מולקולות אלו יכלו להגיע לכדור הארץ באמצעות התנגשויות של מטאוריטים לפני כארבעה מיליארדי שנים, תוך שהן מספקות את חומרי המוצא הנדרשים לאוסף הכימי שהוליד את החיים על פני כדור הארץ. הבנת האופן שבו נוצרו מולקולות אלו היא חיונית להבנת מוצא החיים.
יחידת המבנה הבסיסית של דנ”א ורנ”א נקראת נוקלאוטיד והיא מורכבת מבסיס גרעין, יחידת סוכר ויחידת זרחה. מחקרים קודמים שחיקו את התנאים הצפויים בעננים מולקולאריים בין-כוכביים הובילו לאיתור הנוכחות של יחידת הסוכר ויחידת הזרחה, אולם לא של בסיסי הגרעין. כעת, החוקרים מאוניברסיטת הוקאידו השתמשו בשיטות אנליטיות מתקדמות על מנת לאתר את בסיסי הגרעין הנדרשים בתוך סביבה מדומה של אותם עננים בין-כוכביים. הצוות ערך את הניסויים שלו בתא תגובה הנתון בריק גבוה במיוחד. לתוך התא הזה סופקה בהדרגה תערובת גזית של מים, פחמן חד-חמצני, אמוניה ומתאנול בטמפרטורה של מינוס 263 מעלות, תנאים המחקים סביבה של אבק כוכבים. שתי מנורות פריקה המחוברות לתא סיפקו אור על-סגול על מנת להשרות תגובות כימיות. התהליך הוביל ליצירה של רובד קרחוני בתוך התא. הצוות השתמש בספקטרומטר מסות בכושר הפרדה גבוה ובכרומטוגרפיה נוזלית מתקדמת במיוחד על מנת לנתח את התוצר שהתקבל לאחר חימום התא לטמפרטורת החדר. התקדמויות עדכניות באמצעים טכנולוגיים אלו אפשרו להם לאתר את הנוכחות של בסיסי הגרעין ציטוזין, אוראציל, תימין, אדנין, קסנטין וכן היפוקסנטין. בנוסף, החוקרים זיהו גם חומצות אמינו, המהוות את אבני הבניין של חלבונים, ואף מספר סוגים של דיפפטידים (דימרים של חומצות אמינו), זאת בתוך התוצר הסופי. צוות המחקר משער כי ניסויים קודמים שדימו סביבות של ענן מולקולארי ביו-כוכבי כנראה כן יצרו בסיסי גרעין, אולם האמצעים האנליטיים שהיו בידי אותם חוקרים לא היו רגישים מספיק על מנת לאתר אותם בתערובות המורכבות. “הממצאים שלנו מציעים כי התהליכים ששכפלנו יכלו להוביל ליצירה של חומרי המוצא המולקולאריים של החיים”, אמר החוקר הראשי. “התוצאות תוכלנה לשפר את ההבנה שלנו באשר לשלבים המוקדמים של ההתפתחות הכימית בחלל”.
תגובה אחת
ענני הגזים כשלעצמם לא היו ועדיין לא יכולים ליצר בעצמם את תרכובות החיים ושלא כל כן, לסדר גלקסיות וכוכבים במבנה הרמוני ומסודר. התיאוריה המקובלת כי האחראי העיקרי לסידור הגלקסיות והתרכובות של אבני הבניין של החיים הוא החומר האפל בדיוק כמו המדענים בסביבה המדומה במעבדה.