יום ראשון, 16 באפריל 2000

DNA מן השמיים - דניאל קרמר


בשנת 1977 הציעו שני מדענים בריטיים, הויל (Hoyle) ו־וויקרמהסינג (Wickramasinghe), כי מקורם של הרכיבים החיוניים לחיים הוא בחלל, ולא על כדור הארץ. על־פי הויל ו־ויקרמהסינג, מי שאחראים להבאתם של רכיבים אלה לכדור הארץ הם השביטים. עד עתה לא היו עדויות רציניות לנכונותה של תיאוריה זו, אך כעת מדווחים סנדיפ צ׳קרברטי ואשתו סונלי (Chakraberti) במאמר העומד להתפרסם בירחון Astronomy and Astrophysics כי סימולציות המחשב שערכו תומכות בתיאוריה של הויל ו־ויקרמהסינג.

הצ׳קרברטים מהמרכז ע״ש בוז למדע בסיסי בכלכותה ביקשו להתחקות אחרי התפתחותם של יסודות כימיים בתהליך יצירת מערכת השמש. לשם כך, הם בנו מודל העוקב אחרי התנהגותם של יסודות כימיים בענן גז בין־כוכבי הקורס תחת השפעת הכבידה שלו.

המודל של הצ׳קרברטים מתחיל מענן גז טיפוסי בקוטר 1014 קילומטרים, שמכיל 12 יסודות בהם חמצן, פחמן, חנקן, וכמובן מימן. המודל שהורץ על מחשב, חיקה את קריסת הענן עד לקוטר של 10 מיליון קילומטר, במהלך כמיליון שנים. הצ׳קברטים עקבו אחרי השינויים בענן הגז בטמפרטורה ובצפיפות ובעיקר אחרי הריאקציות הכימיות.

עיקרו של המחקר התמקד בריאקציות כימיות שיוצרת את אחד מארבעת בסיסי ה־DNA, אדנין. האדנין נוצר ממימן־ציאניד, מולקולה הנמצאת בשפע בעננים בין־כוכביים. בתום הסימולציה נמצא אדנין, לא מועט, בענן הבין־כוכבי. לכן, אם אכן, כדור הארץ נוצר בסביבה כימית דומה לזו המתוארת במודל של הצ׳קרברטים הרי שבסיסי ה־DNA היו מומטרים על כדור הארץ, בבחינת מן מן השמיים.

אדנין - דגם תלת מימדי
Vesprcom, Wikimedia commons

סימולציית המחשב של הצ׳קרברטים יכולה להסביר, מדוע נוצרו החיים אחרי כ-600 מיליון שנה על פני כדור הארץ, שגילו היום הוא 4.5 מיליארד שנה. תגליתם של הצ׳קרברטים מסבירה לא רק את הופעתו של ה־DNA על כדור הארץ, אלא גם מאירה באור חדש את שאלת קיומם של חיים במקומות אחרים ביקום. אם אכן התיאור של הצ׳קרברטים נכון, אין כל ייחוד בכדור הארץ: ״צריכים להיות כוכבי לכת רבים בכל גלקסיה, בהם חיים מבוססי DNA יפרחו״, טוענים הצ׳קרברטים במאמרם.

סימולצית המחשב של הציקרברטים בוודאי אינה מביאה את שאלת מקור ה־DNA לידי סיום, נותרו ספקות לא מעטים באשר לאפשרות הופעתו של ה־DNA בעננים הביו־כוכביים. תום מילר (Miller) מאוניברסיטת מנצ'סטר, שמאגר המידע שלו על ריאקציות כימיות שימש כבסיס למחקר של הצ׳קרברטים, מעלה שתי סוגיות. ראשית, הוא אינו בטוח כי יש בענני הגז הביו־כוכבי די אנרגיה כדי לאפשר את הריאקציות הדרושות ליצירת אדנין. אחרי הכל, ענני הגז הבין־כוכבי מצויים בכפור של 10 מעלות מעל האפס המוחלט (כ־263־ מעלות צלזיוס). נוסף על כך טוען מילר כי כלל לא ברור שאפילו אם יווצרו מולקולות אדנין בענן הגז הבין־כוכבי, הן לא תתפרקנה באיזו שהיא ריאקציה כימית אחרת.

התקדמות המחקר בשאלת היווצרתם של בסיסי ה־DNA צריכה להיות כפולת פנים: מחד, האסטרונומים צריכים לחפש סימנים לאדנין בחלל, ומאידך צריכים הכימאים לנסות לשחזר את הריאקציות הכימיות שמובילות לאדנין במעבדותיהם על כדור הארץ. לטענת סנדיפ צ׳קרברטי הכל תלוי באופיין המדויק של הריאקציות הכימיות.

פורסם ב"גליליאו" 39, מרץ-אפריל 2000


אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה