โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ 01 กุมภาพันธ์ 2022
ก๊าซพิษที่ใช้ในอาวุธเคมีในปัจจุบันมีส่วนร่วมในการเกิดของชีวิตบนโลกหรือไม่?
กรดไรโบนิวคลีอิกเป็นผู้ส่งสารที่ทําให้สิ่งมีชีวิตสร้างเว็บสล็อตโปรตีนที่เหมาะสม (เครดิตภาพ: คริสทอฟ เบอร์กสเต็ดท์/ห้องสมุดภาพถ่ายวิทยาศาสตร์)ครั้งหนึ่งโลกไม่มีชีวิต แล้วมันก็เป็นอย่างนั้น ไม่ว่ากระบวนการจะค่อยเป็นค่อยไปหรือรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงของเคมีเป็นชีวเคมีบนโลกของเราเป็นหนึ่งในการพัฒนาที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดที่จะเกิดขึ้นในจักรวาล มันหายากมากจนถึงปัจจุบัน เราไม่มีหลักฐานของรูปแบบใด ๆ ของชีวิตที่อื่น ๆ ในจักรวาล
แล้วเกิดอะไรขึ้นกันแน่? คําตอบสําหรับคําถามนั้นอยู่ที่จุดตัดของการวิจัยที่ทันสมัย
ในดาราศาสตร์ชีววิทยาเคมีและธรณีวิทยา ในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยเสนอว่าอาจใช้ดาวเคราะห์ทั้งดวงในการยกโมเลกุลที่จําลองตัวเองซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของอุกกาบาตที่อุดมด้วยไฮโดรเจนกิจกรรมภูเขาไฟบ่อน้ําอุ่นและสารตั้งต้นที่ไม่น่าเป็นไปได้สําหรับชีวิต: ไฮโดรเจนไซยาไนด์โลกก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน แต่มันได้รับความเดือดร้อนจากการปะทะกันนับไม่ถ้วนทันทีรวมถึงหนึ่งใหญ่พอที่จะฉีกก้อนออกจากโลกของเราและสร้างดวงจันทร์ ในที่สุดสิ่งต่าง ๆ ก็ลงหลักปักฐานมากพอที่ชีวิตจะปรากฏบางครั้งระหว่าง 4.5 พันล้านถึง 3.7 พันล้านปีที่ผ่านมา
รูปแบบชีวิตในช่วงต้นเหล่านั้นเกือบจะแตกต่างจากยุคปัจจุบันอย่างแน่นอน นั่นเป็นเพราะรูปแบบชีวิตสมัยใหม่ต้องการโมเลกุลสามโมเลกุล: DNA, RNA และโปรตีน โดยประมาณดีเอ็นเอของเราเก็บข้อมูล RNA ส่งข้อมูลนั้นเพื่อผลิตโปรตีนและโปรตีนทํางานส่วนใหญ่เพื่อรักษาชีวิตให้มีชีวิตอยู่รวมถึงการจําลองดีเอ็นเอ ระบบนี้เชื่อมต่อกันมากจนไม่น่าเป็นไปได้ที่ทุกอย่างจะปรากฏพร้อมกันในรูปแบบที่ทันสมัย แต่ชีวิตดั้งเดิมยังคงจําเป็นต้องทําหน้าที่พื้นฐานของชีวิต: จัดเก็บข้อมูลทําซ้ําตัวเองและเร่งปฏิกิริยาทางเคมีอื่น ๆเป็นไปได้ว่า RNA เพียงอย่างเดียวสามารถทําทั้งสามอย่างได้ – แน่นอนว่าไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับคําสั่งผสมโปรตีน DNA-RNA ที่เรามีในปัจจุบัน แต่มันทําให้เป็นจุดเริ่มต้นที่สมเหตุสมผลสําหรับชีวิต หาก RNA สามารถดําเนินชีวิตในรูปแบบดั้งเดิมวิวัฒนาการของดาร์วินสามารถเข้ามาแทนที่ทําให้กระบวนการทางชีวเคมีที่ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเกิดขึ้น ดังนั้นบางทีการที่จะถอดรหัสต้นกําเนิดของชีวิตบนโลกเราเพียงแค่ต้องการจํานวนมากของ RNA จําลองตัวเอง แต่ RNA จําลองตัวเองมาจากไหน?
การเกิดที่ยุ่งเหยิง ในการศึกษาใหม่นักวิจัยได้พัฒนาแบบจําลองที่ซับซ้อนของโลกยุคแรก มันเป็นสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่นนี้:การปะทะกันครั้งใหญ่ที่สร้างดวงจันทร์เพิ่งเกิดขึ้น พื้นผิวโลกเย็นลงจากผลพวงโดยมหาสมุทรเพิ่งเริ่มก่อตัวและทวีปเริ่มโผล่ออกมา มันยังคงเป็นสถานที่ที่น่ารังเกียจสวย อุกกาบาตที่เหลือจากการก่อตัวของระบบสุริยะปะทะโลกอ่อนอย่างต่อเนื่องและภูเขาไฟที่ใช้งานปกคลุมใบหน้าของดาวเคราะห์เหมือนการฝ่าวงล้อมที่น่ารังเกียจของ zits วัยรุ่นอุกกาบาตเหล่านั้นส่งผลกระทบต่อที่น่ารังเกียจอย่างที่เป็นอยู่ส่งองค์ประกอบสําคัญ: ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุด ดังนั้นจึงไม่ติดอยู่นานเว้นแต่จะผูกพันกับโมเลกุลอื่น
แต่ในขณะที่อุกกาบาตกําลังส่งไฮโดรเจนสดไปยังชั้นบรรยากาศของโลกภูเขาไฟเหล่านั้นกําลังพ่นก๊าซ
คาร์บอนไดออกไซด์จํานวนมาก นอกจากนี้มหาสมุทรยังอุ่นกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันและพวกมันระเหยไปในชั้นบรรยากาศอย่างต่อเนื่อง สุดท้ายช่องระบายอากาศใต้ทะเลมีเทนรั่วในขณะที่โมเลกุลเหล่านั้นสร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศฟ้าผ่าและรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ให้พลังงานในการเขย่าสิ่งต่าง ๆ เล็กน้อย ในกรณีนี้แหล่งเหล่านั้นให้พลังงานที่จําเป็นในการสร้าง ไฮโดรเจนไซยาไนด์ใช่แล้ว ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ก๊าซพิษที่สามารถสะกดความตายบางอย่างสําหรับชีวิตสมัยใหม่อาจเป็นโมเลกุลที่สําคัญที่สุดในการพัฒนาชีวิตเดียวกัน
ยาพิษคุณสมบัติที่สําคัญของไฮโดรเจนไซยาไนด์คือมันทําปฏิกิริยากับตัวเอง และเนื่องจากชีวิตถือได้ว่าเป็นสารเคมีที่ซับซ้อนมากที่มีปฏิสัมพันธ์กับตัวเองไฮโดรเจนไซยาไนด์จึงดูเหมือนจะเป็นจุดเริ่มต้นที่น่าสนใจ นอกจากนี้ไฮโดรเจนไซยาไนด์ยังทําปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่น ๆ เช่นฟอร์มาลดีไฮด์เพื่อผลิตโมเลกุลชีวภาพที่น่าสนใจอื่น ๆ ในทางกลับกันโมเลกุลชีวภาพเหล่านั้นเป็นบล็อกอาคารของนิวคลีโอเบสไรโบสและนิวคลีโอไทด์ซึ่งจะไปก่อตัวเป็น RNA
ในงานของพวกเขานักวิจัยพบว่าไฮโดรเจนไซยาไนด์สามารถฝนออกจากชั้นบรรยากาศเป็นบ่อเล็ก ๆ ที่อบอุ่นซึ่งสารประกอบจะเริ่มการเต้นรําโมเลกุลกับโมเลกุลอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ พวกเขาพบว่าในช่วงระยะเวลา 100 ล้านปีที่ยาวนานประมาณ 4.4 พันล้านปีที่ผ่านมาปริมาณไฮโดรเจนไซยาไนด์ที่ฝนตกในบ่อก็เพียงพอที่จะสร้างความเข้มข้นสูงของอะดีนีนซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของอาร์เอ็นเอ
-หินงอกหินย้อยและหินย้อยเกิดขึ้นได้อย่างไร?
- โลกสูดดมและหายใจออกคาร์บอนในภาพเคลื่อนไหวที่น่าหลงใหลเว็บสล็อต
