لقد وجدت الحياة موطنًا لها على الأرض منذ حوالي 4 مليارات سنة. وهذا جزء مهم من تاريخ الكون البالغ 13.77 مليار سنة. ومن المفترض أنه إذا نشأت الحياة هنا، فمن الممكن أن تظهر في أي مكان. وبالنسبة لتعريفات واسعة بما فيه الكفاية للحياة، فقد يكون من الممكن أن تكون الحياة قد ظهرت بعد ثوانٍ فقط من الحياة الانفجار العظيم.
لاستكشاف أصول الحياة، علينا أولاً تعريفها. هناك أكثر من 200 تعريف منشور لهذا المصطلح، مما يوضح مدى صعوبة التعامل مع هذا المفهوم. على سبيل المثال، هل الفيروسات حية؟ إنهم يتكاثرون ولكنهم بحاجة إلى مضيف للقيام بذلك. ماذا عن البريونات، هياكل البروتين المسببة للأمراض؟ تستمر المناقشات في الدوران حول الخط الفاصل بين الحياة واللاحياة. لكن لأغراضنا، يمكننا استخدام تعريف واسع للغاية، ولكنه مفيد للغاية: الحياة هي كل ما يخضع للتطور الدارويني.
هذا التعريف مفيد لأننا سنستكشف أصول الحياة نفسها، والتي، بحكم تعريفها، ستطمس الحدود بين الحياة واللاحياة. في لحظة ما، في أعماق الماضي، أرض لم يكن على قيد الحياة. ثم كان. وهذا يعني أنه كانت هناك فترة انتقالية من شأنها أن تمتد بطبيعة الحال إلى حدود أي تعريف يمكنك حشده. بالإضافة إلى ذلك، بينما نتعمق في الماضي ونستكشف خيارات أخرى محتملة للحياة، نريد أن نبقي تعريفنا واسعًا، خاصة عندما نستكشف الزوايا الأكثر تطرفًا وغرابة في العالم. كون.
متعلق ب: ربما تكون الحياة قد تطورت قبل انتهاء تشكل الأرض
ومع وجود هذا التعريف، فإن الحياة على الأرض قد نشأت قبل 3.7 مليار سنة على الأقل. بحلول ذلك الوقت، كانت الكائنات المجهرية قد أصبحت متطورة بما يكفي لتترك وراءها آثارًا لنشاطها لا تزال قائمة حتى يومنا هذا. كانت تلك الكائنات تشبه إلى حد كبير الكائنات الحديثة: فقد استخدمت الحمض النووي لتخزين المعلومات، والحمض النووي الريبي (RNA) لنسخ تلك المعلومات إلى بروتينات، والبروتينات للتفاعل مع البيئة وعمل نسخ من الحمض النووي. يسمح هذا السرد ثلاثي الاتجاهات لتلك الدفعات من المواد الكيميائية بتجربة التطور الدارويني.
لكن تلك الميكروبات لم تسقط من السماء فحسب؛ لقد تطوروا من شيء ما. وإذا كانت الحياة هي أي شيء يتطور، فلا بد أن تكون هناك نسخة أبسط من الحياة ظهرت حتى في وقت مبكر من ماضي الأرض. تتكهن بعض النظريات بأن أول جزيئات ذاتية التكاثر، وبالتالي أبسط شكل ممكن من أشكال الحياة على الأرض، يمكن أن تكون قد نشأت بمجرد تبريد المحيطات، منذ أكثر من 4 مليارات سنة.
وربما لم تكن الأرض وحدها – المريخ و كوكب الزهرة كانت لها ظروف مماثلة في ذلك الوقت، لذا إذا حدثت الحياة هنا، فربما حدثت هناك أيضًا.
الحياة الأولى بين النجوم
لكن ال شمس لم يكن النجم الأول الذي اشتعل فيه انصهار; فهو نتاج سلسلة طويلة من الأجيال السابقة من النجوم. تتطلب الحياة كما نعرفها بعض العناصر الأساسية: الهيدروجين والأكسجين والكربون والنيتروجين والفوسفور. وباستثناء الهيدروجين الذي ظهر في الدقائق القليلة الأولى بعد الانفجار الكبير، فإن كل هذه العناصر تنشأ في قلوب النجوم خلال دورات حياتها. لذا، طالما أن لديك على الأقل جيلًا أو جيلين من النجوم التي تعيش وتموت، وبالتالي تنشر عناصرها في العالم الأوسع galaxy، يمكن أن تظهر في الكون حياة شبيهة بالأرض.
وهذا يدفع عقارب الساعة إلى الوراء فيما يتعلق بالظهور الأول المحتمل للحياة إلى ما يزيد عن 13 مليار سنة مضت. هذا العصر في تاريخ الكون ومن المعروف باسم الفجر الكوني، عندما تشكلت النجوم الأولى. علماء الفلك ليسوا متأكدين تمامًا من متى حدثت هذه الحقبة التحويلية، لكنها حدثت في مكان ما خلال بضع مئات الملايين من السنين بعد الانفجار الكبير. بمجرد ظهور تلك النجوم، كان من الممكن أن تبدأ في تكوين العناصر الضرورية للحياة.
لذا، فإن الحياة كما نعرفها – مبنية على سلاسل من الكربون، وتستخدم الأكسجين لنقل الطاقة، ومغمورة في حمام من الماء السائل – قد تكون أقدم بكثير من الأرض. وحتى أشكال الحياة المفترضة الأخرى القائمة على الكيمياء الحيوية الغريبة تتطلب مزيجًا مشابهًا من العناصر. على سبيل المثال، قد تستخدم بعض الكائنات الفضائية السيليكون بدلاً من الكربون كوحدة بناء أساسية أو تستخدم الميثان بدلاً من الماء كمذيب. ومهما حدث، فإن تلك العناصر يجب أن تأتي من مكان ما، وهذا مكان ما في قلب النجوم. بدون النجوم، لا يمكن أن يكون لديك حياة قائمة على المواد الكيميائية.
الحياة الأولى في الكون
لكن ربما من الممكن أن نعيش حياة بدون كيمياء. من الصعب أن نتخيل كيف يمكن أن تكون هذه المخلوقات. لكن إذا أخذنا تعريفنا الواسع – أن الحياة هي أي شيء يخضع للتطور – فإننا لا نحتاج إلى مواد كيميائية لتحقيق ذلك. من المؤكد أن الكيمياء هي وسيلة مناسبة لتخزين المعلومات واستخراج الطاقة والتفاعل مع البيئة، ولكن هناك مسارات افتراضية أخرى.
على سبيل المثال، 95% من محتويات الطاقة في الكون غير معروفة للفيزياء، وتقع حرفيًا خارج العناصر المعروفة. العلماء ليسوا متأكدين من ماهية هذه المكونات الغامضة في الكون، والمعروفة باسم المادة المظلمة و الطاقة المظلمة، مصنوعة من.
وربما توجد قوى إضافية في الطبيعة تعمل فقط على المادة المظلمة والطاقة المظلمة. ربما هناك “أنواع” متعددة من المادة المظلمة – مجموعة كاملةالجدول الدوري للمادة المظلمة“من يدري ما هي التفاعلات وما هي الكيمياء المظلمة التي تلعبها في المساحات الشاسعة بين النجوم؟ ربما تكون “الحياة المظلمة” الافتراضية قد ظهرت في الكون المبكر للغاية، قبل وقت طويل من ظهور النجوم الأولى، مدعومة بقوى نصنعها وتتوسطها. لم أفهم بعد.
قصص ذات الصلة:
– الحياة كما نعرفها قد تكون لها جذورها في سحابة كونية قديمة وباردة
– ربما ساعدت النيازك والبراكين في بدء الحياة على الأرض
—يحاكي العلماء الأصول المحتملة للحياة في المختبر
الاحتمالات يمكن أن تصبح أكثر غرابة. افترض بعض علماء الفيزياء أنه في اللحظات الأولى للانفجار الكبير، كانت قوى الطبيعة متطرفة وغريبة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تدعم نمو الهياكل المعقدة. على سبيل المثال، كان من الممكن أن تكون هذه الهياكل الخيوط الكونية، وهي طيات في الزمكان، ترتكز على أحاديات القطب المغناطيسي. ومع التعقيد الكافي، كان من الممكن أن تكون هذه الهياكل قد قامت بتخزين المعلومات. كان من الممكن أن يكون هناك الكثير من الطاقة، وكان من الممكن أن تتكاثر هذه الهياكل ذاتيًا، مما يتيح التطور الدارويني.
أي كائنات موجودة في تلك الظروف كانت ستعيش وتموت في غمضة عين، وتاريخها بأكمله يدوم أقل من ثانية – ولكن بالنسبة لهم، كان من الممكن أن يكون مدى الحياة.