کدام منبع انرژی باعث تکامل حیات روی زمین شد؟


زیست شناسان در مورد محل پیدایش اولین حیات روی زمین در این سیاره کاملاً موافق نیستند. شاید اولین حیات روی زمین در کف اقیانوس، در حوضچه های سنگی کم عمق، یا از بلوک های ساختمانی که در اثر برخورد سیارک ها به زمین آورده شده، شکل گرفته باشد، یا شاید هر سه در ایجاد آن نقش داشته اند. ما می دانیم که تمام اشکال حیات روی زمین برای زنده ماندن به آب نیاز دارند، بنابراین زندگی احتمالاً ابتدا در اطراف آب شکل گرفته است. اما آب به تنهایی برای ایجاد حیات کافی نیست و این فرآیند نیز نیازمند انرژی است.

بیشتر اشکال حیات امروزی انرژی خود را از سوختن قندها دریافت می کنند، اما این مولکول ها 3.7 میلیارد سال پیش، زمانی که زندگی برای اولین بار تکامل یافت، وجود نداشت. بنابراین چه منابع انرژی برای کمک به پیدایش اولین ساکنان زمین در دسترس بود؟

در طول دوره ماقبل تاریخ (حدود 4.6 میلیارد تا 4 میلیارد سال پیش)، زمین عمدتاً یک جهان اقیانوسی بود و گاهی اوقات جزایر آتشفشانی از آب بیرون می آمد. Eloy Comproby Casasیک زیست شناس که منشا حیات را در دانشگاه ریو گراند ولی دانشگاه تگزاس مطالعه می کند، می گوید یک نظریه در مورد منشا حیات این است که اشعه ماوراء بنفش خورشید به ایجاد مولکول های پیچیده در مخازن سنگ های کم عمق در جزایر آتشفشانی کمک کرده است. Comprobi Casas به LiveScience گفت: “نور ماوراء بنفش عالی است زیرا آنقدر پرانرژی است که مولکول های یونیزه شده را ایجاد می کند و آن را واکنش پذیرتر می کند.” در این شرایط، احتمال زیادی وجود دارد که مولکول های ساده با هم ترکیب شوند و مولکول های پیچیده تری را تشکیل دهند که برای تولید بلوک های سازنده حیات استفاده می شود.

با این حال، طبق Comproby Casas، اشعه ماوراء بنفش این مشکل را دارد که عملاً همه چیز را خراب می کند. بنابراین، حتی اگر مولکول های پیچیده تشکیل شوند، در اثر نور خورشید از بین می روند.

به همین دلیل است که Comprobi-Casas و همکارانش فکر می کنند زندگی در جایی دور از برکه های گرم آغاز شده است. آنها بر این باورند که این اتفاق در کف دریا رخ داده است، جایی که آب گرم و قلیایی با آب سرد و اسیدی مخلوط می‌شود و سوپی از انرژی شیمیایی ایجاد می‌کند که می‌تواند جرقه‌ای برای تکامل حیات باشد.

در اعماق اقیانوس، در مرز صفحات اقیانوسی که ماگما از گوشته زمین خارج می شود، مناطقی با فعالیت زمین گرمایی تشکیل می شود. آب سرد اقیانوس وارد شکاف های این مناطق گرم شده و مواد معدنی موجود در سنگ ها را حل می کند. همانطور که آب گرم از شکاف ها خارج می شود و به اقیانوس سرد می ریزد، مواد معدنی ته نشین می شوند و ستون هایی از مواد آلی را تشکیل می دهند. این مایع بسیار قلیایی است و حاوی مقدار زیادی گاز هیدروژن است.