یک قدم نزدیک‌تر به کشف حلقه‌ی گمشده‌ی حیات

کرونوس – یکی از اصلی‌ترین سؤال‌های ما این است که شیمی چگونه به زیست‌شناسی تبدیل می‌شود. به این سؤال پاسخ‌های زیادی داده شده است، اما هیچ‌کدام از آن‌ها قطعی نیستند. دانشمندان حتی مطمئن نیستند که DNA و RNA چگونه به وجود آمده‌اند.

گرچه برخی ایده‌های قانع‌کننده در توضیح این روند وجود دارد، با این حال حتا ترکیبات اولیه‌ی مورد نیاز برای تولد بیولوژی نیز هنوز معلوم نیست. با این حال، تحقیقات جدید منتشر شده در Nature Chemistry مدعی است ترکیبی را کشف کرده که مسئولیت ساخت همه‌ی این موارد را دارد – ترکیبی به نام دیامیدوفسفات (DAP).

تا جایی که می‌دانیم، برای تولد بیولوژی به سه دسته ماده‌ی شیمیایی نیاز است: پپتیدها، که اصلی‌ترین عامل فعال‌سازی سلولی هستند؛ لیپیدها که سلول‌ها و ساختارها را در غشای سلولی محافظ قرار می‌دهند؛ و نوکلئوتیدهای کوتاه که اطلاعات ژنتیکی را ذخیره می‌کنند. این‌ها، موتورها، سپرها و نقشه‌ی ساخت سلول‌ها هستند. تنها اگر هر سه نوع ماده‌ی شیمیایی به طور همزمان ظاهر شوند، حیات شانس واقعی برای ایجاد خواهد داشت؛ در غیر این صورت، سلول‌ها به درستی کار نخواهند کرد. وجود این‌ها نوعی شیمی پیشابیولوژیکی را پیدی می‌آورد که قبلاً وجود نداشته است.

دانشمندان مدت‌هاست در تلاش‌اند تا بفهمند این مواد شیمیایی چطور به وجود آمده‌اند و اکنون به نظر می‌رسد تیمی از موسسه تحقیقات اسکریپس (TSRI) به خط پایان بسیار نزدیک شده است. محققان با استفاده از چندین آزمایش دقیق شیمی، نتیجه گرفتند که DAP ممکن است همان کاتالیستی باشد که همه مدت‌ها به دنبال آن می‌گشته‌اند.

با استفاده از ترکیبات شیمیایی اولیه که احتمالاً بیش از ۴ میلیارد سال پیش در زمین حضور داشتند، تیم تحقیقاتی تأیید کرد هنگامی که DAP اضافه می‌شود، موتورها، سپرها و نقشه‌ی ساخت سلول‌ها خودبه‌خود ظاهر می‌شوند. مهم است بدانیم که این واکنش‌ها در محدوده‌ی دمایی و شرایطی رخ می‌دهد که نشان می‌دهد DAP یک مولکول نسبتاً مقاوم است.

نویسنده‌ی اصلی این مقاله، Ramanarayanan Krishnamurthy، استاد شیمی ارشد در TSRI در بیانیه‌ای گفت: «با استفاده از DAP و آب در شرایط خاص، می‌توانیم این سه دسته‌ی مهم از مولکول‌های پیشابیولوژیک را به یکدیگر نزدیک کنیم و شرایطی را به وجود آوریم که آن‌ها به هم تبدیل شوند و با هم وارد واکنش شوند.»

او افزود: «این مرا یاد جادوگر داستان سیندرلا می‌اندازد که چوب جادویی‌اش را تکان می‌داد و همه‌ی چیزهای ساده ناگهان به چیزهای پیچیده‌تر و جالب‌تر تبدیل می‌شد.»

نویسندگان این مقاله اذعان می‌کنند که اثبات این امر دشوار است اما با این حال شگفت‌انگیز است که بدانیم یک ترکیب DAP ممکن است مسئول همه‌ی چیزهایی باشد که امروز در اطرافمان می‌بینیم. آیا این ترکیب همان کلید شیمیایی است که تمام حیات را با هم مرتبط می‌کند؟