اكتمل اللغز: تم العثور على العنصر المفقود لأصل الحياة في عينة من بينو

تم العثور على السكريات في عينة من الكويكب بينو، وهو العنصر الأخير المفقود في المواد الكيميائية اللازمة لنشوء الحياة. وهذا يثبت أن الكويكبات كان من الممكن أن تكون قد أوصلت إلى الأرض – وربما إلى كواكب أخرى – مجموعة الحياة الأساسية بأكملها.

في عام 2020، مهمة OSIRIS-REx أخذ عينات من بينو، وهو كويكب يدور حول الشمس على بعد مئات الملايين من الكيلومترات، بين المريخ والمشتري. مركبة فضائية تسليم العينات إلى الأرض في عام 2023. وتم توزيع الـ 121 جرامًا المجمعة من المادة في أجزاء صغيرة على المختبرات حول العالم حتى يتمكن المتخصصون في كل نوع من المركبات البيولوجية من العمل.

العنصر المفقود

الدراسات الأولى وكشف عن وجود الماء والكربون وعدد من الجزيئات العضوية. ثم تم اكتشافها الأحماض الأمينية والفورمالدهيد وجميع القواعد النيتروجينية الخمس التي يتكون منها الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) بالإضافة إلى الفوسفات. ومع ذلك، فإن هذا لا يزال غير كاف لتجميع الجزيئات التي تحمل المعلومات الوراثية. إن “الخطوات” في حلزونات الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) هي السكريات – الريبوز في الحمض النووي الريبي (RNA) والديوكسيريبوز في الحمض النووي (DNA). لقد كانت على وجه التحديد ما كان مفقودًا في التحليلات الأولى لمادة بينو.

وقام العلماء اليابانيون بسحق جزء صغير من العينة وخلطها بالحمض والماء. ثم تم فصل مكونات الخليط وتحديدها بواسطة تحليل كروماتوجرافيا الغاز ومطياف الكتلة. ونشرت نتائج التحليل في المجلة علوم الأرض الطبيعية.

لقد أظهروا وجود الريبوز بالإضافة إلى السكريات الأخرى بما في ذلك الليكسوز والزيلوز والأرابينوز والجلوكوز والجلاكتوز. لم يتم العثور على ديوكسيريبوز.

يقول عالم الكيمياء الجيولوجية يوشيهيرو فوروكاوا من جامعة توهوكو: “هذا اكتشاف جديد للسكريات في المواد الموجودة خارج كوكب الأرض”.

ويذكر أن الحياة كلها تقريبًا تعتمد على الجلوكوز في عملية التمثيل الغذائي.

“هذه نتيجة رائعة لمهمة OSIRIS-REx. كل ما كان مفقودًا هو السكر، والآن تم العثور عليه. لذلك يبدو أن جميع مكونات الحمض النووي الريبي (RNA) موجودة على الكويكبات البدائية”، كما علق البروفيسور سارة راسل من متحف التاريخ الطبيعي في لندن، والذي لم يشارك في الدراسة ولكنه يعمل أيضًا على عينات بينو.

ويعتقد فوروكاوا وزملاؤه أن السكريات تكونت من المحاليل الملحية المحتوية على الفورمالديهايد في الكويكب الأم الذي انفصل عنه بينو. ويعتقد أن هذا الكويكب الأكبر حجما يحتوي على المزيد من السوائل ويحدث تفاعلات أكثر داخله.

ليس فقط بينو

“في وقت سابق من هذا العام، أبلغنا عن اكتشاف أملاح في العينة التي تم إرجاعها، واقترحنا أن المسطحات المائية المالحة ربما كانت موجودة على الجسم الأصلي للكويكب بينو. ويشير راسل إلى أن “بيئات مثل هذه ستكون مكانًا مثاليًا لـ “طهي” المركبات العضوية المعقدة التي نراها في بينو”.

وتقول إن هناك أدلة على وجود المحاليل الملحية على قمر زحل إنسيلادوس والكوكب القزم سيريس، مما يشير إلى أن مكونات الحياة قد تكون وفيرة في النظام الشمسي.

كان فوروكاوا وزملاؤه قد عثروا سابقًا على الريبوز والسكريات الأخرى في النيازك الموجودة على الأرض، لكنه لاحظ أنه كان هناك دائمًا قلق من احتمال تلوث هذه المركبات بعد السقوط. ويؤكد أن “هذه النتيجة في عينة بينو تؤكد صحة النتائج السابقة”.

عالم الحمض النووي الريبوزي

وقال فوروكاوا إن الدراسة أظهرت أن الكويكبات يمكنها بالفعل توصيل مجموعة العناصر الضرورية للحياة إلى الأرض أو غيرها من الأجسام في النظام الشمسي، مثل المريخ.

كما أنه يدعم فرضية عالم الحمض النووي الريبوزي (RNA). لشرح أصل الحياة، حيث تم العثور على الريبوز، ولكن ليس الديوكسيريبوز. ووفقا لهذه الفكرة، فإن الحياة الأولى على الأرض، قبل وقت طويل من ظهور الخلايا أو الحمض النووي، كانت تتكون من جزيئات الحمض النووي الريبوزي (RNA) التي تحمل المعلومات الوراثية ويمكن أن تنسخ نفسها.