وباستخدام النموذج الحاسوبي الذي طوروه، أظهر الباحثون بقيادة البروفيسور دورون لانتز من معهد وايزمان أن تركيبات دهنية معينة، تسمى "المركبات" يمكن أن تغير معلوماتها التركيبية في نوع من الطفرات، وتتعرض للانتقاء الطبيعي استجابة للتغيرات البيئية. وحتى الكشف عن قدرات التطور الدارويني
في عام 1924، اقترح العالم الروسي ألكسندر أوبارين مفهومًا مفاده أن الحياة على الأرض تطورت من خلال عملية تغيرات كيميائية تدريجية في الجزيئات العضوية ضمن "الحساء البدائي"، الذي ربما كان موجودًا منذ حوالي أربعة مليارات سنة على الأرض. اقترح أوفارين أن مجموعات معقدة من الجزيئات غير الحية، المتجمعة في كريات تشبه قطرات الدهون، يمكن أن تؤدي إلى تكوين الحياة، والتي تتجلى في القدرة على التكاثر الذاتي، والانتقاء الطبيعي، والتطور. قوبلت هذه الأفكار بالتشكيك الذي يرافقها حتى يومنا هذا.
وبعد حوالي 30 عامًا، عندما تم فك رموز بنية الحمض النووي، تم فهم أنه جزيء غير حي قادر على تكرار نفسه، وبدا أن مشكلة بداية الحياة قد تم حلها دون كريات الأوبرين. ولكن في وقت لاحق علق النقاد أنه من أجل خلق الحياة، هناك حاجة أيضًا إلى المحفزات (المحفزات الأنزيمية) للتحكم في عمليات التمثيل الغذائي. ومرت 30 سنة أخرى، حتى تم اكتشاف أن الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو الرابط المركزي في نقل المعلومات من المادة الوراثية إلى البروتين، يمكن أن يكون أيضًا إنزيمًا ("ريبوزيمات"). هذه هي الطريقة التي ولدت بها فكرة "عالم الحمض النووي الريبوزي" - وهو المفهوم الذي بموجبه بدأت الحياة عندما تم إنشاء الريبوزيم فجأة في "الحساء البدائي"، والذي يمكنه التكاثر والتحكم في عملية التمثيل الغذائي أيضًا.
وعلى الرغم من هذا الاكتشاف، رأى العديد من العلماء أن سر تكوين الحياة بقي قائما، حيث أن تكاثر الريبوسوم هو جزيء معقد واحتمال ظهوره تلقائيا في الحساء القديم ضئيل جدا. وهكذا نشأت الفكرة البديلة المتمثلة في شبكات الحفز المتبادل، والتي تمكن من تكرار التجمعات الجزيئية بأكملها. وبهذه الطريقة، عادت فكرة أوبارين إلى مركز الصدارة: التطور الكيميائي في تركيبات الجزيئات البسيطة، التي تكون فرص ظهورها في الحساء معقولة. ولكن لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه لإظهار أن مثل هذه الشبكات يمكن أن تظهر في الحساء وتخلق الحياة.
هذا هو المكان البروفيسور. دورون لانتز من قسم الوراثة الجزيئية في معهد وايزمان للعلوم وشركائه البحثيين. في الخطوة الأولى، كان من المهم معرفة نوع الجزيئات التي يمكن أن تتجمع معًا، وتخلق بشكل فعال شبكات من التفاعل المتبادل، على غرار القطرات التي اقترحها أوفارين. واقترح البروفيسور لانتز أن الدهون الفريدة (الدهون)، التي تصنع منها أغشية الخلايا الحية، هي المواد الأكثر ملاءمة لتكوين هذه القطرات. يمكن لهذه الكريات الدهنية أن تنمو وتنقسم مثل الخلايا تقريبًا. وبهذه الطريقة، أسس لانتز قبل عقدين من الزمن مفهومًا يسمى "عالم الدهون".
وفي مقال ظهر هذه الأيام في مجلة "Interface" التابعة للجمعية الملكية الإنجليزية، أفاد البروفيسور لانتز وشركاؤه في البحث كيف قاموا بفحص العديد من المنشورات العلمية، ووجدوا أن الدهون يمكن أن تعمل كمحفزات، تمامًا مثل الريبوزيمات. هذه الخاصية الكيميائية ضرورية لتشكيل الشبكات المتبادلة. بعد ذلك، يوضح الباحثون، باستخدام أدوات بيولوجيا الأنظمة والكيمياء الحاسوبية، كيف يمكن للكريات الدهنية الصغيرة أن تتراكم وتخزن المعلومات التركيبية، ثم تنقسم، مع نقل المعلومات إلى الجيل التالي.
وباستخدام النموذج المحوسب الذي طوروه، أظهر العلماء أن بعض تركيبات الدهون، التي تسمى "المركبات" يمكن أن تغير معلوماتها التركيبية في نوع من الطفرات، وتتعرض للانتقاء الطبيعي استجابة للتغيرات البيئية، وحتى تكشف عن قدرات التطور الدارويني. يعلق البروفيسور لانتز بأن نظام المعلومات هذا، الذي يعتمد على التركيبات، ولا يعتمد على تسلسل "الحروف" الكيميائية كما هو الحال في المادة الوراثية، يذكرنا بعالم علم الوراثة اللاجيني حيث تنتقل بعض السمات من جيل إلى آخر. الجيل دون الاعتماد على تسلسل الحمض النووي. وبذلك، عزز العلماء فرضيتهم القائلة بأن الحياة يمكن أن تظهر قبل خلق المادة الوراثية. حتى أنهم حددوا في مقالتهم مسارًا كيميائيًا قد يؤدي في النهاية إلى تكوين المادة الوراثية داخل نموذج قطيرة الدهون.
يعتمد مفهوم "عالم الدهون" عند لانزيت ومجموعته، من بين أمور أخرى، على مسألة ما إذا كان هناك ما يكفي من الجزيئات الشبيهة بالدهون ("كارهة الماء") في المرق القديم. وهنا أيضًا، يذكر العلماء أنهم أجروا مسحًا شاملاً للأدبيات، يفيد بوجود احتمال كبير بوجود جزيئات كثيرة ومتنوعة من هذا النوع على الأرض القديمة. وقد تم تعزيز هذا الاستنتاج مؤخرًا من خلال دراسة أظهرت أنه في إنسيلادوس، أحد أقمار كوكب زحل، يوجد بالفعل محيط تحت الأرض ("الحساء القديم") يحتوي على أنواع مختلفة من الجزيئات "الكارهة للماء"، وبعضها قد تشكل قطرات من النوع المطلوب لنموذج عالم الدهون. ويقول البروفيسور لانتز إن هذه النتائج والحسابات المبنية على النموذج تظهر أن احتمال ظهور الحياة على كواكب أخرى مرتفع نسبيا.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 3
وأتمنى نشر الرد في الموقع.
يبحث الأشخاص المتوهمون وسيعيشون حياتهم كلها في وهم واحد كبير يحاولون فهم كيف خلقت الحياة.
يتم منحهم ألقاب الأطباء والأطباء والأساتذة، والأطفال الذين تبلغ أعمارهم 6 سنوات وحتى الأقل ذكاءً يعرفون الإجابة التي كانوا يبحثون عنها منذ سنوات.
لكنهم الأساتذة الذين يتظاهرون بأنهم عظماء
من الذي خلقها ويحييها في كل ثانية، وفي دقيقة واحدة يمكن أن يجعلها تختفي أيضًا. أتمنى أن يروك في ذلك اليوم، سيكون الله واحدًا وسيكون اسمه واحدًا.
بهذه البساطة لدرجة أن أجدادي أدركوا الخالق،
سوف يدرسون فقط كيفية بناء العين وسيجلسون للراحة.
ما يجب القيام به، إنها أمسية طويلة في وسطنا.
في كثير من قوتك سوف ينكرونك آباؤك - قيل عنهم.
يحاولون القول إن قوتي وقوة يدي جعلتني شجاعًا إلى هذا الحد. الأسلاك في دماغهم توضع هكذا بالصدفة، بشكل عفوي... المثير أنهم ينامون وفي 3 دقائق من النوم، يمرون ويحلمون لساعات وأيام وشهور، أرواحهم تتجول في عوالم عليا، أقترح أن يحاولوا والوصول إلى هناك
ربما تكتسب الإجابات على الأسئلة نوعًا من التنوير.
وإذا ثبتت صحته فهذا اكتشاف يستحق جائزة نوبل! إن تشكل الحياة هو إحدى تلك النقاط غير المؤكدة التي يصعب التحقيق فيها بشكل صحيح (ليس لدينا ملايين السنين لإجراء التجارب). وإذا كان هناك بالفعل اكتشاف مهم هنا فهو بلا شك اكتشاف يستحق جائزة نوبل ولا أقل!!
منذ أكثر من عشرين عامًا، سمعت في مؤتمر الجمعية الفلكية محاضرة عن علم الأحياء الفلكي.
وفي المحاضرة، تم وصف فكرة مماثلة، وهي جزيئات الهيدروكربون الكروية، والتي، وفقا للنظرية ووفقا للتجارب المعملية، قادرة على التكاثر الذاتي والزراعة.
تمت ملاحظة طيف من الجزيئات من لا شيء في الفضاء، في السحب المشبعة بالكربون، والتي تكون نتيجة انفجارات المستعرات الأعظم.