प्राचीन छिद्रों में "प्रमुख कार्बनिक अणुओं" की खोज

न्यूकैसल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने प्राचीन हाइड्रोथर्मल वेंट स्थितियों का अनुकरण करके पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति को समझने में महत्वपूर्ण प्रगति की है | इससे प्रमुख कार्बनिक अणुओं का निर्माण हुआ,जिससे संभावित रूप से प्रारंभिक रूप से सबसे प्रारंभिक कोशिका झिल्ली का निर्माण हुआ| उनके निष्कर्ष, जो जीवन के प्रारंभिक विकास को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं, हमारे सौर मंडल में बर्फीले चद्रमाओं की सतहों के नीचे जीवन की उत्पत्ति की संभावना का भी संकेत देते हैं |  

यूके के प्राकृतिक पर्यावरण अनुसंधान परिषद द्वारा समर्थित न्यूकैसल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक 3.5 अरब साल पहले पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के रहस्य का पता लगा रहे हैं।

उन्होंने निष्क्रिय भूवैज्ञानिक सामग्रियों के प्रथम जीवित प्रणालियों में परिवर्तन का पता लगाया है। उनके प्रयोगों में हल्के हाइड्रोथर्मल वेंट जैसी स्थितियों के तहत हाइड्रोजन, बाइकार्बोनेट और लौह युक्त मैग्नेटाइट का संयोजन शामिल था। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप कार्बनिक अणुओं की एक श्रृंखला उत्पन्न हुई, जिसमें विशेष रूप से 18 कार्बन परमाणुओं वाले फैटी एसिड शामिल थे।

जर्नल कम्युनिकेशंस अर्थ एंड एनवायरनमेंट में प्रकाशित , उनके निष्कर्षों से संभावित रूप से पता चलता है कि जीवन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक कुछ प्रमुख अणु अकार्बनिक रसायनों से कैसे बने होते हैं, जो अरबों साल पहले पृथ्वी पर जीवन कैसे बना, इसके महत्वपूर्ण चरण को समझने के लिए आवश्यक है। उनके परिणाम उन कार्बनिक अणुओं की एक प्रशंसनीय उत्पत्ति प्रदान कर सकते हैं जो प्राचीन कोशिका झिल्ली बनाते हैं, जिन्हें संभवतः प्राइमर्डियल पृथ्वी पर प्रारंभिक जैव रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा चुनिंदा रूप से चुना गया था।

जीवन के प्रारंभिक चरण में फैटी एसिड

फैटी एसिड लंबे कार्बनिक अणु होते हैं जिनमें ऐसे क्षेत्र होते हैं जो पानी को आकर्षित और विकर्षित करते हैं जो स्वाभाविक रूप से पानी में स्वचालित रूप से कोशिका जैसे डिब्बे बनाते हैं और यह इस प्रकार के अणु हैं जो पहली कोशिका झिल्ली बना सकते हैं। फिर भी, उनके महत्व के बावजूद, यह अनिश्चित था कि जीवन के प्रारंभिक चरण में ये फैटी एसिड कहां से आए। एक विचार यह है कि वे हाइड्रोथर्मल वेंट में बने होंगे जहां गर्म पानी, पानी के नीचे के वेंट से आने वाले हाइड्रोजन-समृद्ध तरल पदार्थ के साथ सीओ ₂ युक्त समुद्री जल के साथ मिश्रित होता है ।

समूह ने प्रारंभिक पृथ्वी के महासागरों में पाए जाने वाले रासायनिक वातावरण के महत्वपूर्ण पहलुओं और अपनी प्रयोगशाला में कुछ प्रकार के हाइड्रोथर्मल वेंट से गर्म क्षारीय पानी के मिश्रण को दोहराया। उन्होंने पाया कि जब प्रारंभिक पृथ्वी पर मौजूद लौह आधारित खनिजों की उपस्थिति में गर्म हाइड्रोजन युक्त तरल पदार्थों को कार्बन डाइऑक्साइड युक्त पानी के साथ मिलाया गया तो इससे आदिम कोशिका झिल्ली बनाने के लिए आवश्यक प्रकार के अणुओं का निर्माण हुआ।

मुख्य लेखक, डॉ. ग्राहम पुर्विस ने न्यूकैसल विश्वविद्यालय में अध्ययन किया और वर्तमान में डरहम विश्वविद्यालय में पोस्टडॉक्टरल रिसर्च एसोसिएट हैं।

उन्होंने कहा: “जीवन की शुरुआत के केंद्र में सेलुलर डिब्बे हैं, जो आंतरिक रसायन विज्ञान को बाहरी वातावरण से अलग करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। ये डिब्बे रसायनों को केंद्रित करके और ऊर्जा उत्पादन को सुविधाजनक बनाकर जीवन-निर्वाह प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने में सहायक थे, जो संभावित रूप से जीवन के शुरुआती क्षणों की आधारशिला के रूप में काम करते थे।

नतीजे बताते हैं कि लौह-आधारित खनिजों पर बाइकार्बोनेट-समृद्ध पानी के साथ क्षारीय हाइड्रोथर्मल वेंट से हाइड्रोजन-समृद्ध तरल पदार्थों का अभिसरण जीवन की शुरुआत में प्रारंभिक कोशिकाओं की अल्पविकसित झिल्लियों को अवक्षेपित कर सकता है। इस प्रक्रिया ने विभिन्न प्रकार की झिल्ली को जन्म दिया होगा, जिनमें से कुछ संभावित रूप से जीवन के पालने के रूप में काम कर रही थीं जब जीवन पहली बार शुरू हुआ था। इसके अलावा, इस परिवर्तनकारी प्रक्रिया ने उल्कापिंडों की मौलिक संरचना में पाए जाने वाले विशिष्ट एसिड की उत्पत्ति में योगदान दिया हो सकता है।

प्राकृतिक पर्यावरण विज्ञान स्कूल में बायोजियोकेमिस्ट्री के रीडर, प्रधान अन्वेषक डॉ. जॉन टेलिंग ने कहा:

“हमें लगता है कि यह शोध इस बात में पहला कदम प्रदान कर सकता है कि हमारे ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति कैसे हुई। हमारी प्रयोगशाला में अनुसंधान अब दूसरा मुख्य चरण निर्धारित करने पर जारी है; ये कार्बनिक अणु, जो शुरू में खनिज सतहों से 'फँसे' होते हैं, गोलाकार झिल्ली-बद्ध कोशिका-जैसे डिब्बों को बनाने के लिए कैसे ऊपर उठ सकते हैं; पहली संभावित 'प्रोटोसेल' जिससे आगे चलकर पहला कोशिकीय जीवन बना।'

दिलचस्प बात यह है कि शोधकर्ता यह भी सुझाव देते हैं कि झिल्ली-निर्माण प्रतिक्रियाएं समान प्रतिक्रियाएं, आज भी हमारे सौर मंडल में बर्फीले चंद्रमाओं की सतहों के नीचे महासागरों में हो सकती हैं। इससे इन सुदूर विश्वों में वैकल्पिक जीवन की उत्पत्ति की संभावना बढ़ जाती है।