اكتشاف جديد قد يفسّر "أصل الحياة" على كوكب الأرض

وكشفت الدراسة أن الحياة على الأرض قد تكون نشأت نتيجة لتفاعلات كهربائية دقيقة تعرف بـ"البرق الصغير"، والذي يتولد عندما تصطدم قطرات الماء من الأمواج المتلاطمة أو تسقط من الشلالات. وينتج عن هذه التصادمات شرارات مجهرية تحمل شحنات كهربائية ربما قد ساهمت في تكوين الجزيئات العضوية الأساسية التي أدت إلى نشوء الحياة.
وفي تجربة أجراها علماء من جامعة ستانفورد، تم إنشاء شحنات كهربائية دقيقة داخل المختبر وخلطها مع غازات يُعتقد أنها كانت موجودة في الغلاف الجوي المبكر للأرض. وأسفر هذا المزيج عن تكوين سلاسل من الجزيئات العضوية، بما في ذلك اللبنات الأساسية للحمض النووي (DNA).
وقبل هذه الدراسة، كان العلماء يعتقدون أن الحياة بدأت بفعل صواعق البرق التي ضربت السحب القديمة فوق سطح الأرض، ما وفر الطاقة اللازمة لتكوين المواد العضوية في المحيطات. لكن فرضية "ميلر-يوري" التي اقترحت أن البرق هو المصدر الرئيسي لهذه الطاقة، واجهت العديد من الانتقادات بسبب ندرة حدوث الصواعق.
ومع ذلك، تشير النظرية الجديدة إلى أن "البرق الصغير" قد يكون حدث بشكل مستمر في أماكن متعددة، حيث وُجد الماء على الأرض في تلك الفترة البدائية، ما ساعد في حدوث التفاعلات الكيميائية اللازمة لظهور الحياة.
ويقول البروفيسور ريتشارد زاري، من جامعة ستانفورد: "على الأرض المبكرة، كان هناك رذاذ مائي في كل مكان - في الشقوق وعلى الصخور، أو حتى في المسطحات المائية - وكل ذلك كان يساهم في تحفيز التفاعلات الكيميائية".
وتشير الدراسات السابقة إلى أن الغلاف الجوي للأرض في بداياته كان يحتوي على مزيج من الغازات، مثل ثاني أكسيد الكربون (CO₂) والنيتروجين (N₂) والميثان والأمونيا والهيدروجين. وكانت فرضية "ميلر-يوري" التي طُرحت عام 1952 من أولى النظريات التي افترضت دور هذه الغازات في تكوين المواد العضوية.
وبعد أكثر من 70 عاما من تلك الفرضية، اكتشف فريق زاري أن أحد الجزيئات العضوية الناتجة عن "البرق الصغير" هو اليوراسيل (جزيء يحتوي على روابط كربون-نيتروجين، وهي مكون رئيسي في البروتينات والإنزيمات والكلوروفيل). ويعد اليوراسيل أحد القواعد النيتروجينية في الحمض النووي الريبي (RNA)، الذي يلعب دورا مهما في نقل المعلومات الوراثية.
واكتشف زاري وفريقه أن الشحنات الكهربائية تتولد عندما يتفكك الماء بفعل الرذاذ أو الرش، حيث تحمل القطرات الأكبر شحنة موجبة، بينما تحمل القطرات الأصغر شحنة سالبة. ويحدث هذا نتيجة لفقدان أو اكتساب الإلكترونات أثناء تحول الماء إلى قطرات صغيرة، كما يحدث عندما تصطدم الأمواج بالشاطئ أو تتساقط قطرات من الشلالات.
واستخدم العلماء كاميرات عالية السرعة للكشف عن شرارات كهربائية دقيقة تتولد عندما تقترب قطرات مشحونة بشحنات متعاكسة من بعضها البعض، ما يؤدي إلى حدوث برق.
وأكد زاري أن هذه الشرارات رغم كونها غير مرئية بالعين المجردة، إلا أنها تحمل طاقة كبيرة. وفي إحدى التجارب، أدت إضافة رذاذ ماء إلى خليط من غازات النيتروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون والأمونيا إلى تكوين 3 مركبات عضوية: سيانيد الهيدروجين وحمض أميني يُسمى الغلايسين، واليوراسيل.
وأشار زاري إلى أن الماء، الذي نعتقد عادة أنه غير تفاعلي، يصبح شديد التفاعل عندما يتفكك إلى قطرات صغيرة، ما يجعل الأمواج المتلاطمة والشلالات مصدرا محتملا لتحفيز التفاعلات الكيميائية التي أدت إلى نشوء الحياة.
نشرت الدراسة في مجلة Science Advances.
المصدر: ديلي ميل

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

روسيا اليوم

٠٢-٠٥-٢٠٢٥

• روسيا اليوم

"ديلي ميل": ملفات سرية للمخابرات المركزية الأمريكية تكشف وجود قاعدتين لكائنات فضائية على الأرض

وأشار التقرير إلى أن الوكالة أجرت تجارب على أشخاص لديهم قدرة على رؤية الأجسام البعيدة خلال الفترة من 1970 إلى 1980، وأطلقت على هذه الظاهرة اسم "الرؤية عن بُعد". ورد في أحد التقارير ذكر لقواعد فضائية في إفريقيا وألاسكا وتيتان (أحد أقمار كوكب زحل). وتصف الوثائق السرية ثلاثة أنواع من "الكائنات": "كائنات ذات رأس مستدير كبير ومظهر غير بشري، وكائنات شاحبة ذات أنوف حادة، وكائنات لا تختلف في مظهرها عن البشر". ونقلت الصحيفة عن أحد المراقبين وصفا تفصيليا للقواعد الثلاث، حيث شاهد في ألاسكا أربعة كائنات، اثنان منهم داخل المقر. كان أحدهم جالسا أمام لوحة تحكم دائرية، بينما كان الآخر يعمل في الخلفية. أما على تيتان، فهناك رجلان وامرأة بشعر كستنائي ترتدي رداء أخضر فاتحا، بينما تعيش في إفريقيا كائنات تشبه الروبوتات وخالية من الشعر. وفي أكتوبر 2024، صرح الكولونيل الأمريكي السابق كارل نيل أنه يعلم شخصيا بوجود اتصال بين البشر وكائنات فضائية، وأشار إلى أن التفاعل بين الكائنات الفضائية والبشر قديم جدا، لكنه لم يحدد طبيعة هذا الاتصال بالضبط. المصدر: ديلي ميل أظهرت صورة جديدة متداولة على مواقع التواصل الاجتماعي، تم التقاطها في جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية، جسما طائرا مجهول الهوية بعرض 1000 قدم.

روسيا اليوم

٠١-٠٥-٢٠٢٥

• روسيا اليوم

دور البحيرات شديدة الملوحة في تغير المناخ العالمي

وقد أثبت العلماء لأول مرة أن حوالي 55 كغ من غاز الميثان وحوالي 14.7 طن من ثاني أكسيد الكربون تطلق يوميا من سطح بحيرة باسكونتشاك، إحدى أكبر البحيرات شديدة الملوحة في العالم. واتضح للباحثين أن انخفاض تحرر غاز الميثان مرتبط بانخفاض تركيزه في الماء، في حين ارتبطت زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون بالنشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة، وترسيب الأملاح، وانخفاض نشاط التمثيل الضوئي بسبب ارتفاع الملوحة. وبالتالي، فإن تملح المسطحات المائية والتربة في المناطق الجافة من الأرض يمكن أن يصبح مصدرا إضافيا لغازات الدفيئة في الغلاف الجوي التي تساهم في تغير المناخ على الأرض. وقد حدد العلماء كيف تتشكل تدفقات الغازات المسببة للاحتباس الحراري في بحيرة باسكونتشاك شديدة الملوحة التي تصنف كخزان داخلي، أي أن المواد العضوية التي تدخل مع الماء وتتشكل داخله مباشرة لا يتم غسلها، بل تتراكم تدريجيا. تبلغ ملوحة مياه باسكونتشاك حوالي 300 غرام\لتر، وهو ما يزيد بنحو 20 مرة عن ملوحة البحر الأسود. ويقول الدكتور يوري فيدوروف، مدير المشروع، رئيس قسم الجغرافيا الطبيعية والبيئة وحماية الطبيعة في معهد علوم الأرض بجامعة الجنوب الفيدرالية: "أظهرنا باستخدام بحيرة باسكونتشاك كمثال، أن ملوحة المسطحات المائية وملوحة التربة في المناطق الجافة يمكن أن تصبح مصدرا إضافيا لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، من المرجح أن تنخفض انبعاثات غاز الميثان نتيجة لتنشيط عمليات الأكسدة اللاهوائية المعتمدة على الكبريتات في رواسب القاع". ويعتقد الخبراء أن استخدام النتائج التي حصل عليها الباحثون يسمح بأخذ تأثير ومساهمة المسطحات المائية في التوازن العالمي للغازات المسببة للاحتباس الحراري في الاعتبار. المصدر: صحيفة "إزفيستيا" دقت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية التابعة للأمم المتحدة اليوم الاثنين ناقوس الخطر من جديد حول التغيرات المناخية في تقريرها للعام 2024. حذرت دراسة جديدة من أن ظاهرة الاحتباس الحراري قد تكلف العالم زهاء 24 تريليون دولار على مدى السنوات الـ 36 المقبلة. يوصف تغير المناخ بأنه أي تغيير طويل الأجل في متوسط ​​أنماط الطقس، سواء على الصعيد العالمي أو الإقليمي.

روسيا اليوم

٣٠-٠٤-٢٠٢٥

• روسيا اليوم

ابتكار محفز يحول ثاني أكسيد الكربون إلى حمض الفورميك

أشار المكتب الإعلامي للمدرسة العليا للاقتصاد التابعة للجامعة الوطنية للبحوث إلى أن هذه المادة الخام ذات قيمة عالية للصناعات الكيميائية. كما أن استخدامها يُسهم في تبسيط تقنيات معالجة ثاني أكسيد الكربون، مما يُسهّل تطبيقها صناعيا. وصرح البروفيسور أندريه فاسينكو قائلا: "لقد نجحنا في جعل العملية أكثر استقرارا وملاءمة للتطبيق على نطاق واسع، مما يعني أننا قد خطونا خطوة كبيرة نحو تطبيق عملية الاختزال الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون في الإنتاج الصناعي الفعلي. ويمكن لهذه التقنية أن تكون مفيدة ليس فقط في تخليق حمض الفورميك، بل أيضا في العديد من العمليات الأخرى المتعلقة بمعالجة ثاني أكسيد الكربون." ووفقا له، ابتكر العلماء خلال السنوات العشر الماضية عشرات المحفزات القادرة على شطر جزيئات ثاني أكسيد الكربون وتحويلها إلى مركبات عضوية مختلفة مناسبة للاستخدام كوقود أو مواد خام للصناعات الكيميائية. ولكن حتى الآن، لم تستخدم هذه التقنيات عمليا بسبب كفاءتها المنخفضة، والتكلفة العالية للمواد الكيميائية، وقصر عمر المحفزات. ويعود سبب انخفاض كفاءة هذه العملية إلى أنه أثناء الاختزال الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون يتحرر الهيدروجين كناتج ثانوي. ويمكن تجاوز هذه المشكلة باستخدام محاليل قلوية محتوية على أيونات البوتاسيوم، ما يؤدي إلى زيادة تكلفة العملية وتكوين رواسب تسد المفاعل وتعوق عمله. وعند استخدام بيئة حمضية، تتدهور المحفزات بسرعة وتفقد فعاليتها. وقد اتضح للباحثين الروس والصينيين أنه يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تغليف الجزيئات النانوية لأكسيد الإنديوم (In2O3) المحفز، بطبقة كربون رقيقة، حيث وفقا لحسابات الكمبيوتر، تحمي هذه الطبقة المادة من التلف في بيئة حمضية وتخلق مجالا كهربائيا يبقي أيونات البوتاسيوم على سطح المحفز. أي يمنع ترسيب البوتاسيوم ويمنع الآثار الجانبية غير المرغوب فيها. ولتأكيد نتائج الحساب، صنع الباحثون جزيئات أكسيد الإنديوم النانوية المغلفة بالكربون. وأظهرت التجارب أنه حتى في بيئة شديدة الحموضة ذات محتوى منخفض من أيونات البوتاسيوم، ظل المحفز نشطا لأكثر من 100 ساعة ، مع تحقيق كفاءة بنسبة 98.9 بالمئة. واستنتج العلماء أن إدخال هذه التكنولوجيا في المنشآت الصناعية يمكن أن يجعل معالجة ثاني أكسيد الكربون أكثر ملاءمة للبيئة ومربحة اقتصاديا. المصدر: تاس يشير التقرير السنوي للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية عن المناخ، إلى أن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عام 2023 بلغ نحو 420.0 ± 0.1 جزء في المليون. طوّر باحثون من روسيا غشاء بوليمر يمرر غاز ثاني أكسيد الكربون بنشاط أكثر بحوالي 60 مرة مقارنة بالنيتروجين ومواد أخرى. ستبدأ روسيا في غضون عامين بالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، الأمر الذي سيساهم في تخفيف آثار تغير المناخ ويحد من ارتفاع درجات الحرارة. يمكن لبكتيريا معروفة أن تحول ثاني أكسيد الكربون من الهواء إلى بلاستيك حيوي، وتعالج مشكلتين عالميتين في خطوة واحدة سريعة، باستخدام نظام نموذج أولي صممه مهندسون كيميائيون في كوريا.