زندگی روی تایتان، بدون اکسیژن!

مهندسین شیمی و ستاره شناسان مسئول این پروژه علمی با ترکیب تخیل و دید دقیق علمی، الگویی جدید از زندگی را ارائه داده اند که قادر است در شرایط بسیار سخت و در مکان های بسیار سرد نظیر آن چه بر روی قمر تایتان -بزرگ ترین قمر سیاره زحل- در جریان است، دوام آورده و به راه خود ادامه دهد. چنین قمری که در آن دریاهایی نه از آب بلکه از متان مایع جاری است، می تواند مامنی برای سلول های زنده مبتنی بر متان و بی نیاز از اکسیژن باشد.

 غشای سلولی پیشنهاد شده توسط دانشمندان فوق الذکر برای چنین سلولی، از ترکیبات آلی نیتروژنی کوچک تشکیل شده که قادر هستند در دمای 292 درجه سانتی گراد زیر صفر که در آن گاز متان به حالت مایع جریان پیدا می کند، عملکرد زیستی خود را حفظ کنند.

روی کره زمین، زندگی مبتنی بر غشاهای سلولی دولایه ای ساخته شده از فسفولیپید است که در واقع نوعی ریزکیسه قوی، تراوا و مبتنی بر آب هستند و می توانند ماده آلی سلول ها را در خود جای دهند. کیسه ای که از این گونه غشاها ساخته شده باشد به لیپوزوم معروف است. به دلیل وجود این گونه غشاهای مبتنی بر آب در کره زمین، بسیاری از ستاره شناسانی که در جستجوی حیات فرازمینی بوده اند، این جستجو را فقط در ناحیه ای تحت عنوان «منطقه قابل سکونت اطراف ستاره ای» انجام داده اند که در واقع یک نوار باریک فرضی دور خورشید است که در آن آب به شکل مایع می تواند وجود داشته باشد. ولی چه باید کرد اگر سلول هایی وجود داشته باشند که مبتنی بر آب نبوده بلکه بر پایه متان که دارای نقطه انجماد بسیار پایین تر از آب است فعالیت و زیست می کنند؟

نامی که پژوهشگران این پروژه برای این غشای سلولی خاص در نظر گرفته اند، «ازوتوزوم« می باشد. ازت نام فرانسوی نیتروژن است. کلمه «لیپوزوم» از دو واژه یونانی «لیپوس» به معنای چربی و «سوما» به معنای جسم یا بدن است و ترکیب این دو را در لیپوزوم می توان به «جسم چربی» تعبیر کرد. در قیاس با این، «ازوتوزوم» را می توان «جسم نیتروژنی» نامید.

ازوتوزوم ها از نیتروژن، کربن و هیدروژن تشکیل می شوند که همه این عناصر در دریاهای بسیار سرد تایتان وجود دارند و پایداری و انعطاف پذیری آن ها در شرایط موجود در آن  قمر، به مانند شرایطی است که لیپوزوم ها بر روی کره زمین دارند.

مهندسین برای پیشبرد فرضیه خود، یک روش دینامیک مولکولی را به کار گرفتند که می تواند ترکیبات مختلفی از متان را که قادر هستند به صورت خودکار به سوی ساخته شدن ساختارهای غشایی شکل پیش بروند، بررسی و غربال کند. امیدبخش ترین ترکیبی که آن ها با به کارگیری این روش یافته اند، یک ازوتوزوم اکریلونیتریل بوده که دارای پایداری خوب، مقاوم در برابر تجزیه و دارای انعطاف پذیری مشابهی با آن چه غشاهای فسفولیپیدی بر روی زمین دارند، بوده است. اکرونیتریل یک ترکیب آلی بی رنگ، سمی و مایع است که در ساخت الیاف اکریلیک، رزین ها و ترموپلاستیک ها مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده در اتمسفر قمر تایتان نیز وجود دارد.

مجریان این پژوهش که از توضیحات اولیه طرح مفهومی خود به هیجان آمده اند، اعلام نموده اند که قدم بعدی این پروژه، تلاش برای شرح و نشان دادن این موضوع است که چنین سلول هایی چگونه در محیط سرشار از متان رفتار کرده و اعمالی را نظیر آن چه بر روی زمین «تولید مثل» و «متابولیسم» خوانده می شود، انجام می دهند.

این دانشمندان امیدوارند که روزی در آینده بتوان چنین ایده ای را مستقیما بر روی خود تایتان آزمایش نمود. بنا به اظهار این دانشمندان، چنین ایده ای با ارسال یک کاوشگر به تایتان جهت شناور شدن بر روی دریاهای متانی آن و نمونه برداری از سلول های ارگانیک احتمالی، ممکن می گردد.

یکی از محققینی که مسئولیت این پژوهش را بر عهده دارد، اعلام کرده است که او از یکی از مقاله های آیزاک آسیموف، نویسنده داستان های علمی تخیلی تحت عنوان «نه آن طور که ما می دانیم» که در سال 1962 و درخصوص مفهوم زندگی غیرمبتنی بر آب نوشته شده است، الهام بسیاری برای این مطالعه گرفته است. این دانشمند می افزاید: «طرحی که ما داریم، اولین نقشه مقدماتی برای زندگی است، نه آن طور که ما درباره اش می دانیم!».

منبع

No tags for this post.