كيف بدأت الحياة؟

للمساعدة في الإجابة على أحد الأسئلة الوجودية العظيمة - كيف بدأت الحياة؟  - دراسة جديدة تجمع بين النماذج البيولوجية والكونية.  درس البروفيسور تومونوري توتاني من قسم علم الفلك كيف يمكن أن تتشكل اللبنات الأساسية للحياة تلقائيًا في الكون - وهي عملية تُعرف باسم النشوء التلقائي.

 إذا كان هناك شيء واحد مؤكد في الكون ، فهو أن الحياة موجودة.  لا بد أنها بدأت في وقت ما ، في مكان ما.  ولكن على الرغم من كل ما نعرفه من علم الأحياء والفيزياء ، فإن التفاصيل الدقيقة حول كيف ومتى بدأت الحياة ، وكذلك ما إذا كانت بدأت في مكان آخر ، هي إلى حد كبير تخمينات.  هذا الإغفال المغري من معرفتنا الجماعية قد وضع العديد من العلماء الفضوليين في رحلة للكشف عن بعض التفاصيل الجديدة التي قد تلقي الضوء على الوجود نفسه.

نظرًا لأن الحياة الوحيدة التي نعرفها تستند إلى الأرض ، فإن الدراسات حول أصول الحياة تقتصر على الظروف المحددة التي نجدها هنا.  
لذلك ، تبحث معظم الأبحاث في هذا المجال في المكونات الأساسية المشتركة بين جميع الكائنات الحية المعروفة: حمض الريبونوكليك ، أو الحمض النووي الريبي.  هذا جزيء أبسط بكثير وأكثر أهمية من حمض ديوكسي ريبونوكلييك الأكثر شهرة ، أو الحمض النووي ، الذي يحدد كيفية تجميعنا معًا.  لكن الحمض النووي الريبي لا يزال من حيث الحجم أكثر تعقيدًا من أنواع المواد الكيميائية التي يميل المرء إلى العثور عليها طافية في الفضاء أو عالقة في وجه كوكب هامد.

RNA عبارة عن بوليمر ، بمعنى أنه مصنوع من سلاسل كيميائية ، تُعرف في هذه الحالة بالنيوكليوتيدات. الباحثون في هذا المجال لديهم سبب للاعتقاد بأن الحمض النووي الريبي (RNA) لا يقل طوله عن 40 إلى 100 نيوكليوتيد ضروري لسلوك التكاثر الذاتي المطلوب لوجود الحياة. بالنظر إلى الوقت الكافي ، يمكن للنيوكليوتيدات أن تتصل تلقائيًا لتكوين الحمض النووي الريبي (RNA) في ظل الظروف الكيميائية المناسبة. لكن التقديرات الحالية تشير إلى أن العدد السحري من 40 إلى 100 نيوكليوتيد لا ينبغي أن يكون ممكنًا في حجم الفضاء الذي نعتبره الكون المرئي

يشترك الحمض النووي الريبي في المكونات الكيميائية مع الحمض النووي وهو مقدمة أساسية لوجود الحية

ومع ذلك ، هناك الكثير في الكون أكثر من ما يمكن ملاحظته ، "قال توتاني.  "في علم الكونيات المعاصر ، من المتفق عليه أن الكون مر بفترة تضخم سريع أنتج منطقة شاسعة من التوسع وراء أفق ما يمكننا ملاحظته مباشرة. إن تحليل هذا الحجم الكبير في نماذج التولد الذاتي يزيد بشكل كبير من فرص حدوث الحياة ".

في الواقع ، يحتوي الكون المرئي على حوالي 10 سكستيليون (1022) نجمة. من الناحية الإحصائية ، يجب أن تكون المادة في مثل هذا الحجم قادرة فقط على إنتاج RNA لحوالي 20 نيوكليوتيد. ولكن تم حساب أنه بفضل التضخم السريع ، قد يحتوي الكون على أكثر من نجمة googol (10100) ، وإذا كان هذا هو الحال ، فإن هياكل RNA الأكثر تعقيدًا والتي تحافظ على الحياة تكون أكثر من مجرد احتمالية ، فهي عمليا حتمية.

قال توتاني: "مثل الكثيرين في هذا المجال البحثي ، يدفعني الفضول والأسئلة الكبيرة". "إن الجمع بين استقصائي الأخير في كيمياء الحمض النووي الريبي وتاريخي الطويل في علم الكونيات يقودني إلى إدراك أن هناك طريقة معقولة يجب أن ينتقل بها الكون من حالة غير حيوية (بلا حياة) إلى حالة حيوية. إنها فكرة مثيرة وآمل أن يتمكن البحث من البناء عليها للكشف عن أصول الحياة ".

حررت المقالة من قبل / مونيا ابوالريش