آهن جزء جدایی‌ناپذیر توسعه حیات روی زمین و امکان پدید آمدن حیات در سیارات دیگر است!!

 Credit: Pixabay/CC0 Public Domain

آهن یک ماده مغذی ضروری است که تقریباً تمام زندگی برای رشد و شکوفایی به آن نیاز دارد. اهمیت آهن به شکل‌گیری سیاره زمین بازمی‌گردد، جایی که میزان آهن در گوشته سنگی زمین بر اساس شرایطی که در آن سیاره  شکل گرفت «تعیین» شد و پیامدهای عمده‌ای برای چگونگی توسعه حیات داشت. اکنون، دانشمندان دانشگاه آکسفورد مکانیسم‌های احتمالی را کشف کرده‌اند که توسط آن‌ها آهن بر رشد اشکال پیچیده حیات تأثیر می‌گذارد که همچنین می‌تواند برای درک احتمال (یا بعید بودن) شکل‌های حیات پیشرفته در سیارات دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

جان وید، دانشیار مواد سیاره‌ای در دپارتمان علوم زمین دانشگاه آکسفورد می‌گوید: «مقدار اولیه آهن در سنگ‌های زمینی توسط شرایط برافزایش سیاره‌ای تعیین می‌شود که در طی آن هسته فلزی زمین از گوشته سنگی آن جدا می‌شود». 

در ابتدا، شرایط آهن روی زمین برای اطمینان از حفظ سطح آب بهینه بود. آهن همچنین در آب دریا محلول بود و به راحتی در دسترس بود تا به شکل‌های ساده حیات، شروعی جهشی در توسعه داشته باشد. با این حال، سطح اکسیژن روی زمین تقریباً 2.4 بیلیون سال پیش شروع به افزایش کرد (که به آن ‘رویداد بزرگ اکسیژن‌رسانی’ گفته می‌شود. افزایش اکسیژن واکنشی را با آهن ایجاد کرد که منجر به نامحلول شدن آن شد.

هال دریک اسمیت، استاد زیست‌شناسی آهن در مؤسسه پزشکی مولکولی MRC Weatherall، دانشگاه آکسفورد، می‌گوید: «زندگی باید راه‌های جدیدی برای به دست آوردن آهن مورد نیاز خود پیدا می‌کرد. ‘به عنوان مثال، همزیستی و چندسلولی بودن رفتارهایی هستند که زندگی را قادر می‌سازد تا این ماده مغذی کمیاب اما حیاتی را به طور موثرتری جذب کند و از آن استفاده کند. اتخاذ چنین ویژگی‌هایی باعث می‌شود که اشکال اولیه زندگی پیچیده‌تر شوند.’

نیاز به آهن به عنوان محرک تکامل و متعاقباً توسعه یک ارگانیسم پیچیده که قادر به بدست آوردن آهن ضعیف است، ممکن است اتفاقاتی نادر یا تصادفی باشد. این پیامدهایی برای احتمال وجود اشکال پیچیده حیات در سیارات دیگر دارد.

پروفسور دریک اسمیت می‌گوید: «مشخص نیست که زندگی هوشمند در کیهان چقدر رایج است. مفاهیم ما حاکی از آن است که شرایط برای پشتیبانی از شروع شکل‌های زندگی ساده برای اطمینان از تکامل بعدی اشکال پیچیده حیات کافی نیست. ممکن است به انتخاب بیشتری توسط تغییرات شدید محیطی نیاز باشد – برای مثال، چگونه حیات روی زمین نیاز به یافتن راهی جدید برای دسترسی به آهن دارد. چنین تغییرات زمانی در مقیاس سیاره ممکن است نادر یا تصادفی باشد، به این معنی که احتمال حیات هوشمند نیز ممکن است کم باشد.’

با این حال، دانستن در مورد اهمیت آهن در توسعه حیات ممکن است به جستجوی سیارات مناسبی که می‌توانند اشکال حیات را ایجاد کنند کمک کند. با ارزیابی میزان آهن موجود در گوشته سیارات خارجی، اکنون ممکن است بتوان جستجوی سیارات خارجی را که قادر به پشتیبانی از حیات هستند، محدود کرد.

مترجم: مرتضی نادری فرد

منبع:

Iron integral to the development of life on Earth and the possibility of life on other planets

by University of Oxford DECEMBER 6, 2021

 https://phys.org/news/2021-12-iron-life-earth-possibility-planets.html