يحدد العلماء تفاعلًا كيميائيًا محتملاً يؤدي إلى نشوء الحياة على الأرض

في تاريخ الأرض المبكر ، كانت هناك نقطة حرجة حيث بدأت التفاعلات الكيميائية بين خليط من الجزيئات العضوية تتغذى داخليًا. أدى ذلك إلى تكوين شيء يمكن اعتباره بيولوجيًا ، على الرغم من أن المظهر الدقيق للتفاعل الأيضي الأول يظل موضوعًا للتكهنات.

يجب أن يكون كيانًا بسيطًا بما يكفي للخروج من المكونات المختلفة التي ربما كانت موجودة ، لكنها لا تزال فعالة بما يكفي لتحفيز التغييرات في بيئتك.

بروتين يسمىنيكلباك"، واحد الببتيد بسيط مع عمود فقري يتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية وذرتي نيتروجين مرتبطة في زوج من ذرات النيكل ، تم التعرف عليها من قبل باحثين من جامعة روتجرز وكلية مدينة نيويورك ، في الولايات المتحدة الأمريكية. قد يكون هذا الاكتشاف قد لعب دورًا مهمًا في خلق الحياة كما نعرفها ، حيث ألقى مزيدًا من الضوء على كيفية بدء الحياة هنا على الأرض.

علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعد علماء الفلك في بحثهم عن الحياة على الكواكب الأخرى التي تحتوي على هذه المكونات الكيميائية الأساسية التي بدأت للتو في التكون. لذلك ، هذا ليس تقديرًا لفرقة الروك الكندية الشهيرة ، بل هو اكتشاف علمي مهم.

يوضح عالم الكيمياء الحيوية وعالم الأحياء الجزيئية فيكاس ناندا من جامعة روتجرز في نيو جيرسي أن هناك حوالي 3.5 إلى منذ 3.8 مليار سنة ، كانت هناك نقطة تحول في التحول من كيمياء البريبايوتيك إلى الأنظمة البيولوجية على قيد الحياة. يعتقد العلماء أن هذا التغيير كان ناتجًا عن بروتينات سليفة صغيرة نفذت خطوات رئيسية في تفاعل أيضي قديم. ووفقًا لناندا ، تم العثور على أحد هذه الببتيدات الرائدة.

للوصول إلى هذه النتيجة ، بدأ العلماء بالبروتينات الحديثة التي تدعم عمليات التمثيل الغذائي الحاسمة في قيادة التفاعلات الكيميائية الحيوية. من هناك ، تم تكسير البروتينات القديمة إلى أجزائها الأساسية وأنتجت التجارب النيكل كمرشح محتمل.

يتكون هذا الببتيد من 13 حمضًا أمينيًا ، والتي غالبًا ما توصف بأنها "اللبنات الأساسية" للبروتينات وللحياة نفسها. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون النشاط الأساسي لمجموعة النيكل والحديد في هيدروجينيز [NiFe] ومجموعة النيكل والنيكل في سينسيز أسيتيل CoA هو تنعكس بواسطة ذرتين من النيكل مرتبطة بالسقالة الأساسية ، وهما بروتينان قديمان لا يزالان يلعبان دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي اليوم.

تعمل ذرات النيكل ، الموجودة بكثرة في محيطات الأرض الأولى ، كمحفزات في إطلاق غاز الهيدروجين عند ارتباطه بالببتيد ، وهو مصدر حيوي للطاقة بلايين السنين خلف. تم إثبات العمليات المتضمنة في المختبر من قبل فريق من الباحثين من جامعة روتجرز وكلية مدينة نيويورك في الولايات المتحدة الأمريكية.

تقول ناندا إن وجود الاختبارات المعملية أمر بالغ الأهمية ، لأنه على الرغم من وجود العديد من النظريات حول أصول الحياة ، إلا أن هناك القليل من الاختبارات الفعلية لهذه الأفكار. إذا كان Nickelback مهمًا في الحياة المبكرة على الأرض ، فمن الممكن أن يتشكل على كواكب أخرى أيضًا. يمكن إضافة النيكل إلى قائمة البصمات الحيوية التي يستخدمها الباحثون للبحث عن الحياة في أماكن أبعد في الكون.

إذا نظرنا إلى الوراء في تاريخ الحياة على الأرض ، فإن التقنيات الذكية تسمح لنا بالعمل إلى الوراء من اليوم لفهم كيف تشكلت الحياة المعقدة في المقام الأول. يخلص ناندا إلى أن إنزيمات التمثيل الغذائي للبروتين ليست ممكنة فحسب ، ولكنها أيضًا مستقرة ونشطة للغاية ، مما يجعلها نقطة انطلاق معقولة للحياة.