دراسة: السكر الكوني كان من الممكن أن يساعد في نشوء الحياة على الأرض

يمكن أن تصبح السكريات التي جلبتها النيازك إلى الأرض إحدى المواد الأولية لنشوء الحياة. لكن الريبوز، الضروري لبناء الحمض النووي الريبوزي (RNA)، يتم تدميره بسهولة بالحرارة. وفي دراسة نشرت في مجلة Scientific Reports ، وجد علماء من جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا أن هذا السكر قد يساعد في الحفاظ على البورون في الماء، والذي بدوره يحمي الريبوز نفسه. كيف يرتبط السكر بأصل الحياة؟ الريبوز جزء من الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو جزيء يشارك في نقل المعلومات الوراثية وإنتاج البروتينات وتنظيم وظيفة الجينات. يحتوي الحمض النووي أيضًا على سكر، لكن سكرًا مختلفًا هو ديوكسيريبوز. الصورة: المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري رسم توضيحي يوضح العلاقة بين الحمض النووي والحمض النووي الريبي (RNA) وفقًا لفرضية “عالم الحمض النووي الريبوزي”، في المراحل المبكرة من الحياة، يمكن لهذا الجزيء تخزين المعلومات الجينية والمشاركة في التفاعلات الكيميائية في نفس الوقت. ولذلك، يحاول العلماء فهم كيف يمكن أن تكون مكونات البناء الخاصة به قد تشكلت وحفظت على الأرض الفتية. الريبوز غير مستقر ويتم تدميره بالحرارة. البورون قادر على الارتباط به وتكوين معقدات تزيد من ثبات السكر. ومع ذلك، في الطبيعة، غالبًا ما يكون البورون محتجزًا في المعادن ويكون قابلاً للذوبان بشكل سيئ في الماء. ريبوز يطلق البورون من المعادن اختبر الباحثون كيفية تأثير السكر على ذوبان أربع مواد تحتوي على البورون. وبالإضافة إلى بورات الصوديوم المصنعة مختبريًا، استخدموا المعادن الطبيعية مثل كيرنيت، وكولمانيت، وأوليكسيت. يحتوي بعضها على الكالسيوم الذي يساهم في تكوين مركبات البورون ضعيفة الذوبان. وفي التجارب، ساعد الريبوز في إطلاق البورون من المواد الأربع. وكان التأثير ملحوظًا بشكل خاص بالنسبة للمعادن التي تحتوي على الكالسيوم. ثم كرر العلماء التجربة مع القشرة المعدنية الطبيعية التي تم جمعها من نظام بوجا الحراري الأرضي في منطقة لاداخ في الهند. بدون السكر، مرت كمية أقل من البورون في الماء، ولكن بعد إضافة الريبوز، زادت كميته بنحو 60٪. وقام الفريق أيضًا بمقارنة الريبوز الطازج بالسكر الذي تم تفكيكه سابقًا عن طريق الحرارة والقلويات. كما أدى الريبوز المعدل إلى زيادة قابلية ذوبان البورون، ولكن بدرجة أقل. على سبيل المثال، بالنسبة للكوليمانيت كانت الزيادة 50%، بينما زاد الريبوز الطازج من كمية البورون المذاب بحوالي 3.5 مرة. يساعد الجلوكوز والسكروز أيضًا على إذابة البورون، لكنهما كانا أدنى من الريبوز. ربما يرجع ذلك إلى السمات الهيكلية لجزيئه، والذي بسببه يرتبط بالبورون بشكل أكثر فعالية. الحماية المتبادلة قبل ظهور الحياة يشير المؤلفون إلى أنه يمكن أن ينشأ نوع من الدورة بين المادتين. ساعد الريبوز في الحفاظ على البورون في الماء، وارتبط البورون بالسكر وجعله أكثر استقرارًا. وبهذه الطريقة يمكن أن تظل المادتان متاحتين للتفاعلات الكيميائية المهمة لنشوء الحياة. ومع ذلك، فإن البورون الزائد يمكن أن يتداخل مع تكوين الريبوز نفسه. يمكن للكالسيوم، في ظل ظروف معينة، أن يحد من تركيز البورون، مما يسمح بتكوين السكر ومن ثم إدراجه في الآلية الموصوفة. التغيرات في حموضة الماء، التي تتميز بها بعض الينابيع الساخنة، يمكن أن تؤدي أيضًا إلى إطلاق الريبوز من مركبات البورون. وتظهر الدراسة كيف أن تفاعل السكريات والمعادن الطبيعية ربما يكون قد دعم العمليات الكيميائية التي سبقت ظهور الكائنات الحية. وتسلط النتائج الضوء أيضًا على أهمية الاختبار باستخدام معادن حقيقية، وليس فقط المواد المختبرية النقية. اشترك واقرأ “العلم” في MAX