آزمایشات اخیر محققان سوییسی آنها را به این باور میرساند که احتمالا اوره کلید پیدایش حیات بر روی زمین باشد.
به گزارش تکناک، پیدایش حیات بر روی زمین یک راز علمی بزرگ است. فرضیه اصلی نشان می دهد که مولکول های آلی، مانند اسیدهای آمینه، در یک محیط اولیه، که اغلب به عنوان سوپ اولیه شناخته می شود، تشکیل شده اند. این مولکولهای آلی ساده تحت واکنشهای شیمیایی قرار گرفتند که سپس منجر به تشکیل بلوکهای سازنده حیات شد.
تشکیل این بلوکهای ساختمانی (پروتئینها، اسیدهای نوکلئیک) احتمالاً به عوامل بسیاری از جمله پرتوهای یونیزان (اشعههای کیهانی)، که ذرات پرانرژی مانند پروتونها هستند، بستگی دارد.
اکنون، گروهی از محققان از دانشگاه ETH زوریخ و دانشگاه ژنو آزمایشهایی انجام دادهاند که آنها را به این باور میرساند که اوره ممکن است کلید پیدایش حیات بر روی زمین باشد.
این تیم به رهبری هانس یاکوب ورنر از دانشگاه ETH زوریخ بر اساس آزمایش قبلی خود، روش جدیدی برای مشاهده واکنش های شیمیایی در مایعات با وضوح زمانی بالا ایجاد کردند. این روش، مشاهدات تغییرات مولکولی را در چند فمتوثانیه یا یک کوادریلیوم ثانیه امکان پذیر می کند.
اوره یکی از ساده ترین مولکول های حاوی نیتروژن و کربن است. این امر منجر به این فرض توسط بسیاری از دانشمندان شده است که نقش مهمی در پیدایش حیات بر روی زمین داشته است.
این فرض به دهه 1950 برمی گردد، زمانی که یک شیمیدان آمریکایی به نام استنلی میلر آزمایشی را انجام داد که نشان داد اوره در زمانی که سیاره ما بسیار جوان بود، در زمین وجود داشت.
میلر مخلوطی از گازهایی که تصور می شد جو اولیه سیاره را تشکیل می دادند، تهیه کرد و آن مخلوط را در معرض شرایط رعد و برق قرار داد. این کار منجر به تشکیل دنباله ای از مولکول ها شد که یکی از آنها اوره بود.
تئوری های کنونی نشان می دهد که اوره ممکن است در محتوی سوپ اولیه وجود داشته باشد. سپس قرار گرفتن آن در معرض تشعشعات یونیزان در اتمسفر، اسید مالونیک را تولید کرد که ممکن است این ماده به عنوان یک بلوک ساختمانی برای DNA و RNA عمل کرده باشد.
روش جدید توسعه یافته توسط تیم تحقیقاتی، شامل استفاده از طیف سنجی اشعه ایکس برای مشاهده واکنش های شیمیایی در مایعات با وضوح زمانی بالا است. این تیم تحقیقاتی بر اساس آزمایش قبلی خود، باید بر چالش جذب اشعه ایکس توسط مایع غلبه می کرد.
محققان با توسعه دستگاهی که قادر به تولید جت مایع با قطر کمتر از یک میکرومتر در خلاء بود، بر این چالش غلبه کردند. محققان با استفاده از این تنظیمات، توانستند واکنش های شیمیایی را که هنگام قرار گرفتن اوره غلیظ در معرض تشعشعات یونیزان رخ می دهد، بررسی کنند.
آنها میتوانند دقیقاً تغییراتی را که در سطوح اتمی و مولکولی اتفاق میافتد در زمان واقعی اندازهگیری و تجزیه و تحلیل کنند.
وقتی مولکول های اوره در محلول غلیظ وجود دارند، تمایل دارند خود را به صورت جفتی به نام دایمر دسته بندی کنند. این تیم تحقیقاتی متوجه شدند که اتم هیدروژن درون دایمرهای اوره، بین دو مولکول منتقل می شود و در نتیجه یک مولکول اوره پروتونه و یک رادیکال اوره ایجاد می شود.
رادیکال اوره بسیار واکنش پذیر است و احتمالاً با مولکول های دیگر واکنش می دهد و به طور بالقوه اسید مالونیک را تشکیل می دهد. این آزمایش نشان داد که انتقال اتم هیدروژن سریع است و در حدود 150 فمتوثانیه اتفاق می افتد.
این سرعت آنقدر سریع است که این واکنش جلوی همه واکنشهای دیگر را میگیرد که ممکن است از نظر تئوری نیز اتفاق بیفتد. همین واکنش توضیح میدهد که چرا محلولهای اوره غلیظ، رادیکالهای اوره تولید میکنند.
این تیم تحقیقاتی قصد دارد مراحل بعدی منتهی به تشکیل اسید مالونیک را برای بهبود درک ما از منشاء حیات روی زمین بررسی کند.
