जानिए धरती में जीवन की शुरुआत कहां से हुई?

विशेष रुप से प्रदर्शित चित्र: येलोस्टोन नेशनल पार्क में ग्रैंड प्रिज़्मेटिक स्प्रिंग और मिडवे गीज़र बेसिन। फोटो: येलोस्टोन नेशनल पार्क / विकिमीडिया कॉमन्स, सीसी बाय-एसए 4.0।

गहरे, धूप रहित समुद्र में गर्म, बुदबुदाते हुए समुद्र में जीवन के लिए कोई जगह नहीं है, अकेले जीवन की उत्पत्ति होने दें। फिर भी हाल के अध्ययनों से पता चला है कि दो आवश्यक तत्व – अमीनो एसिड और आदिम कोशिका झिल्ली – समुद्र में पाए जाने वाले हाइड्रोथर्मल वेंट के पास अनायास और मज़बूती से बन सकते हैं। खोजों ने जीवन की उत्पत्ति के बारे में एक परिकल्पना की है कि कुछ वैज्ञानिकों ने दशकों से समर्थन किया है।

हाइड्रोथर्मल वेंट समुद्र तल पर गलती लाइनों के पास रासायनिक गर्म स्प्रिंग्स हैं। कुछ, जिन्हें सफेद धूम्रपान करने वाला कहा जाता है, उनके पास विस्तृत खनिज स्तंभ या चिमनी होते हैं जो छोटे कक्षों से भरे होते हैं जिनमें रासायनिक प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। 158 डिग्री फ़ारेनहाइट (70 डिग्री सेल्सियस) पर, बुलबुले स्नान के लिए वेंट थोड़ा गर्म होते हैं लेकिन, यह निकलता है, अमीनो एसिड और संरचनाओं के गठन के लिए सही है जो सेल झिल्ली के रूप में काम कर सकते हैं।
वैज्ञानिकों को संदेह है कि लगभग 4 बिलियन साल पहले इन जैसी गहरी गर्म हवाओं ने धरती पर जीवन जिया होगा। कुछ हाइड्रोथर्मल वेंट्स अल्कलाइन तरल पदार्थ छोड़ते हैं, जो जटिल कार्बनिक अणुओं के निर्माण के लिए आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति कर सकते हैं। और जीवन की बुनियादी रसायन शास्त्र “मैच से प्रतीत होता है कि आप क्या उम्मीद कर सकते हैं यदि जीवन इस गर्म, अंधेरे, रासायनिक-ऊर्जा-संचालित सेटिंग में शुरू हुआ,” ब्रिटेन के यूनिवर्सिटी ऑफ एक्सेटर के पृथ्वी प्रणाली वैज्ञानिक टिमोथी लेंटन, 2017 के एक लेख के सह-लेखक हैं। समुद्री विज्ञान की वार्षिक समीक्षा में महासागरीय जैव-रसायन पर।

वेंट की परिकल्पना कुछ विवादास्पद है, लेकिन हाल के प्रयोगों ने इसे वजन दिया है। एक में, नासा के एस्ट्रोबायोलॉजिस्ट लॉरी बार्गे और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि कैसे एमिनो एसिड, प्रोटीन के निर्माण ब्लॉक, क्षारीय vents के पास बन सकते हैं। कैलिफोर्निया के पसादेना में जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी का बैराज, पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति में दिलचस्पी लेता है, जबकि पृथ्वी पर जीवन की खोज नहीं है। भूविज्ञान और जीव विज्ञान कहीं भी निकटता से जुड़ा होगा, वह कहती है – चाहे वह किसी अन्य ग्रह पर हो या पृथ्वी पर गहरे समुद्र में।

यह जानने के लिए कि जीवन की इमारत के ब्लॉक प्राचीन वेंट के पास बन सकते हैं, बजरे की टीम ने प्रयोगशाला में लघु vents बनाए। उनके नकली सागर के पानी में अमोनिया, सरल कार्बनिक अणु पाइरूवेट और लौह हाइड्रॉक्साइड खनिज शामिल थे, जो सभी पृथ्वी के शुरुआती महासागरों में मौजूद थे। पानी ऑक्सीजन की कमी और 158 डिग्री फेरनहाइट, सफेद धूम्रपान करने वालों के तापमान को समायोजित किया गया था। इन नकली स्वरों के भीतर, रासायनिक स्थितियों ने लौह खनिजों और पाइरूवेट के बीच इलेक्ट्रॉनों को प्रवाहित करने की अनुमति दी, एमिनो एसिड अलैनिन की उपज, टीम ने पिछले साल नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में रिपोर्ट की।

बराज कहते हैं कि शोधकर्ता अलग-अलग लौह हाइड्रॉक्साइड खनिजों के अनुपातों को नियंत्रित करके उत्पादित एलानिन की मात्रा को नियंत्रित कर सकते हैं कि लोहे को कितने इलेक्ट्रॉनों से मुक्त किया जाए – जैसे “एक डायल जिसे ऊपर या नीचे ट्यून किया जा सकता है”। रासायनिक क्रियाओं को गति प्रदान करने के लिए एक निरंतर स्रोत प्रदान करते हुए, क्षारीय जंतुओं से इलेक्ट्रॉन निरंतर प्रवाहित होते हैं।
जीवन के बिल्डिंग ब्लॉक बनाना

अमीनो एसिड महत्वपूर्ण हैं, लेकिन जीवन कोशिकाओं में व्यवस्थित है – और कोशिकाएं कोशिका झिल्ली के बिना काम नहीं कर सकती हैं। दूसरे प्रयोग में, यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन में बायोकेमिस्ट निक लेन और उनके सहयोगियों ने दिखाया कि कैसे क्षारीय vents के पास आदिम झिल्ली बन सकती है।

लेन ने प्राचीन गहरे समुद्र की स्थितियों की प्रयोगशाला प्रतिकृति का उपयोग किया था ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि लिपिड से घिरे बुलबुले जिसे वेसिकल्स कहते हैं – एक प्रकार का प्रोटोकेल – वहां बन सकता है। उनकी टीम ने 14 फैटी एसिड और अन्य रसायनों को जोड़ा, जो संभवतः समुद्री, नकली समुद्री जल के लिए प्रारंभिक महासागर में मौजूद थे। वैज्ञानिकों ने तरल को क्षारीय होने के लिए समायोजित किया, जिससे रसायन घोल में चला गया। जब शोधकर्ताओं ने धीरे-धीरे समुद्री जल के साथ घोल मिलाया, तो फैटी एसिड vesicles में इकट्ठे हो गए। वेसकल्स ने सबसे आसानी से सफेद धूम्रपान करने वालों की तरह परिस्थितियों में आसानी से गठन किया – मजबूत क्षारीयता के साथ 158 डिग्री एफ पर, वैज्ञानिकों ने नवंबर में प्रकृति पारिस्थितिकी और विकास में सूचना दी।

पहले के अध्ययन गर्म, क्षारीय खारे पानी में पुटिका बनाने में विफल रहे थे – लेकिन ऐसा इसलिए है क्योंकि वे यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के एक जैव-रसायनशास्त्री शॉन जॉर्डन और कागज के सह-लेखक, जॉर्डन कहते हैं। उनकी टीम ने उनमें से एक बड़ी विविधता का उपयोग किया, जिसने उन्हें एक-दूसरे के साथ बंधन के लिए और अधिक तरीके प्रदान किए।

कुछ वैज्ञानिकों को यकीन नहीं है कि जीवन की उत्पत्ति एक गहरे, क्षारीय हाइड्रोथर्मल वेंट से हुई है। डेविड डेमर, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांताक्रूज के एक बायोफिजिसिस्ट, कई में से एक है जो कहते हैं कि नमकीन समुद्र का पानी सेल झिल्ली बनाने के लिए आवश्यक फैटी एसिड को नष्ट कर देगा। उन्होंने दिखाया है कि मीठे पानी में पुटिकाएं बन सकती हैं – किसी भी गहरे-समुद्र की आवश्यकता नहीं है – वसायुक्त एसिड को गीला और सुखाने के द्वारा। वह साबुन के बुलबुले उड़ाने का उदाहरण प्रस्तुत करता है। साबुन को पानी