راهنماتو- زمین به مدت میلیون‌ها سال سیاره‌ای صخره‌ای و داغ بود. دانشمندان چندین فرضیه درباره چگونگی پدیدار شدن حیات روی این قلمرو نامهمان‌نواز دارند که قطعا عجیب به نظر می‌رسد اما به اشتراک‌گذاری آن خالی از لطف نیست.
به گزارش راهنماتو، به نقل از دانشمندان زمین تقریبا 4.6میلیارد سال قبل شکل گرفت و به مدت چندین میلیون سال سطح آن تقریبا داغ بود و مدام مورد اصابت شهاب‌سنگ و سیارک‌ها قرار می‌گرفت که باعث شده بود برای شکل‌گرفتن هیچ‌نوع شکلی از حیات مناسب نباشد.
در حدود یک‌میلیارد سال بعد نه تنها حیات روی سیاره زمین شکل گرفت بلکه شواهدی از وجود آن در شکل تشک‌های میکروبی فسیلی روی آن باقی ماند.
چه شد که در فاصله نیم‌میلیارد سال حیات ناگهان روی زمین پدید آمد؟
1.صاعقه
جیم کلیوز، رئیس گروه شیمی در دانشگاه هاروارد، می‌گوید که شرایط جوی در زمانی که حیات روی زمین ظاهر شد با آنچه امروز وجود دارد تفاوت داشت. او در دهه 1950 به نقل از شیمیدان برنده جایزه نوبل، هارولد یوری، می‌گوید: « که در جو منظومه شمسی متان و نیتروژن عناصر مسلط هستند؛ یوری استدلال کرده بود که زمین اولیه هم این نوع جو را داشت و حضور حیات باعث شد که میزان اکسیژن روی زمین غنی‌تر از دو عنصر دیگر شود. یوری همچنین پیشنهاد داد که این جو اولیه «می‌توانست در شکل‌گیری ترکیبات آلی، که می‌توانستند پیش‌سازهای حیات باشند، مؤثر بوده است.»
او استنلی میلر، شاگردش، را موظف کرد که آزمایشی برای آزمودن این نظریه طراحی کند. آزمایش میلر-یوری، یک سیستم بسته را ایجاد می‌کرد که در آن آب گرم می‌شد و با مولکول‌های هیدروژن، متان و آمونیاک ترکیب می‌شد. سپس با جریان الکتریسیته (به عنوان رعد و برق) به آن ضربه می‌زدند و سردش می‌کردند تا مخلوط متراکم شده و به شکل آب، مثل باران، فرو بریزد.
نتایج شگفت‌انگیز بودند.
در ظرف یک هفته، «اقیانوس» آزمایشی به دلیل ترکیبب مولکول‌ها برای ایجاد آمینو‌اسیدها، که بلوک‌های حیات هستند، به رنگ قهوه‌ای مایل به قرمز درآمده بود. تحقیقات بعدی نشان دادند که جو اولیه سیاره زمین قدری با آزمایشی که میلر ترتیب داده بود تفاوت داشته است و ترکیبات اصلی نیتروژن و کربن دی‌اکسید بودند و هیدروژن و متان به مقادیر کم‌تری در آن وجود داشتند.
اصولی که میلر از آن‌ها حمایت کرده بود تا حد زیادی تأیید شد اما با این توضیح که رعدوبرق در ترکیب با برخورد شهاب‌سنگ و اشعه‌های فرابنفش متساطع از خورشید، سیانید هیدروژن ایجاد می‌کند که سپس با آهنی که به واسطه آب از پوسته زمین بالا آمده واکنش نشان می‌دهد تا مواد شیمیایی مانند قندها را شکل دهد. احتمالا این مواد شیمیایی با هم ترکیب شده‌اند و رشته‌های اسید ربیونوکلئیک یا آر.ان.ای را شکل داده‌اند که ترکیب کلیدی حیات است و اطلاعات را در خود ذخیره می‌کند. در مقطعی مولکول‌های آر.ان.ای شروع به تکثیر خودشان کرده‌اند و حیات امکان‌پذیر شده است.
نکته کلیدی ممکن است کواسروات‌ها - قطرات حاوی پروتئین و اسیدهای نوکلئیک که قادرند اجزای خود را مانند سلول‌ها، اما بدون استفاده از غشا، به یکدیگر متصل کنند- باشد. چندین محقق فرض کرده‌اند که چنین قطراتی به عنوان پروتوسل‌هایی عمل می کنند که RNA اولیه و سایر ترکیبات آلی را متمرکز می‌کنند.
2.حیات از خارج از جو به زمین آورده شده است
برخی از نظریه‌ها می‌گویند که آمینو اسیدها و سایر بلوک‌های اصلی حیات مانند کربن و آب احتمالا از خارج از جو به زمین اولیه آورده شده‌اند. شهاب‌سنگ‌ها و سیارک‌ها که با زمین برخورد کرده‌اند حاوی برخی از بلوک‌های آلی مشابه حیات روی زمین بوده‌اند و بمباران شدید زمین اولیه توسط آن‌ها احتمالا باعث افزایش میزان آمینو اسیدها شده است.
3.حیات در اقیانوس‌های زمین پنهان شده بود
یک نظریه دیگر می‌گوید که حیات احتمالا از اعماق اقیانوس‌های روی زمین در اطراف منافذ هیدروترمال در کف دریا آغاز شده است. اما جک ژوستاک، برنده نوبل شیمی از دانشگاه شیکاگو، با این نظریه مخالف است.
او می‌گوید: «اگر به شیمی‌ای که شما را از مواد اولیه ساده تبدیل به نوکلئیدها و آر.ان.ای می‌کند، نگاه کنید، متوجه می‌شوید که چندین گام در این مسیر وجود دارد که برای فعال شدن این واکنش‌ها به اشعه فرابنفش خورشید نیاز است. انرژی حاصل از خورشید بزرگ‌ترین منبع انرژی حتی روی زمین اولیه بوده است. بنابراین، اگر مراحل متعدد شیمیایی که به انرژی فرابنفش خورشید نیاز دارند، وجود داشته ، شما نمی‌توانستید در اعماق دریا باشید.»
اما تقریبا مطمئنیم که حیات در آب شکل گرفته است.
کلیوس می‌گوید: «نیاز به یک حلال دارید تا واکنش‌های شیمیایی اتفاق بیفتند. نیاز به مایع دارید. وقتی درباره مایعات صحبت می‌کنیم، می‌دانیم که تعداد کمی از آن‌ها می‌توانستند شرایط زیر سطح سیاره را تحمل کنند. حتی در منظومه شمسی اولیه هم آب به وفور وجود داشته است.»
ژوستاک می‌گوید محتمل‌تر است که حیات به جای اعماق اقیانوس در یک آب سطحی‌تر، برکه کم‌عمق یا شکل خاصی از یک چشمه آب گرم ایجاد شده باشد یا احتمالا در محیطی که اغلب در اطراف برخورد سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌ها یا مناطق آتش‌فشانی شکل می‌گرفته است. بنابراین احتمالا فعالیت‌های آتش‌فشانی گسترده نیز، به ویژه با ایجاد مقادیر زیادی از رعد‌وبرق‌های محلی، به شکل‌گیری حیات روی کره زمین کمک کرده‌اند.»
هرچند امروز معتقدیم که حیات روی زمین از یک نیای مشترک جهانی، احتمالا یک شکل از حیات میکروبی ناشناخته که احتمالا از آن زمان ناپدید شده است، به وجود آمده، خود زندگی می‌توانسته در چندین موقعیت متفاوت از طریق چندین مسیر متفاوت به وجود آمده باشد اما به واسطه برخورد شهاب‌سنگ‌ها یا ناتوانی در بقا هر بار از بین رفته تا اینکه مولکلو‌های مبتنی بر آر.ان.ای که اجداد همه ما هستند، بالاخره به وجود آمد‌ه‌اند.
حیات اولیه هنوز یک معماست
اگر واقعا چنین بوده باشد که پیش از جان گرفتن حیات فعلی، چندین‌بار شکلی از حیات شکل گرفته و از بین رفته است، ما هرگز نمی‌فهمیم که آن حیات‌ها چه شکلی بوده چون هیچ ردی از آن باقی نمانده است.
حیات ممکن است مسیری کاملا متفاوت را دنبال کرده باشد، مسیری که منجر به شکل‌گیری گیاهان، درختان یا دایناسورها و آدم‌ها شده است. ژوستاک معتقد است که حیات به شکلی که می‌شناسیم تدریجی و گام به گام به وجود آمده و اینطور نبوده که یک باکتری یا ویروس به شکلی که می‌شناسیم ناگهان از ناکجا پدید آمده باشد!
