جزيئة الحياة !

 

عندما نحاول فهم أصل الحياة، غالبًا ما يكون تركيزنا على الماء، غافلين عن العنصر الكيميائي الأكثر أهمية : وهو الكربون. لأن من هذا الجزيء تتشكل جميع البنيات الجزيئية للكائنات الحية. بل إنه جزيء لا ينفصل عن كل ما هو حي لدرجة أن كيمياء الكربون تسمى "الكيمياء العضوية".

 لكن لماذا الكربون بالذات ؟

للإجابة على هذا السؤال، دعونا نلاحظ أولاً وقبل كل شيء أن الحياة تتشكل من بناء جزيئات معقدة بشكل متزايد (البروتينات، الدهون.. وصولا الى الحمض النووي). ومع ذلك، يمكن لذرة الكربون أن تتشكل مع متجانساتها من أربع روابط ما يسمح بتنوع مذهل من الهياكل : خطية، أو دورية، أو متفرعة، أو حتى على شكل قفص. والباقي تعرفونه : تمتص النباتات الكربون في شكل ثاني أكسيد الكربون (أقل أشكال الطاقة نشاطًا وتحوله مع التمثيل الضوئي إلى مركبات معقدة (السكريات ، النشا ، إلخ) التي يمكن أن تُنتج المزيد من الطاقة. تدخل هذه المركبات في سلسلة غذاء الحيوانات، والتي تُطلق الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) عندما تتنفس. وهكذا تنتهي دورة الكربون.

هل هناك عنصر كيميائي آخر قادر على تشكيل العديد من الروابط مثل الكربون، وأن يشارك أيضًا في دورة ؟ حسنًا، الاجابة هي نعم ! إنه السيليكون. تشبه ذراته إلى حد كبير الكربون. يقع تحته مباشرة في الجدول الدوري للعناصر، وهو قادر أيضًا على تكوين روابط مع أربع ذرات في نفس الوقت، ويمكنه إنتاج سلاسل طويلة. بالإضافة إلى ذلك، فهو متوفر بكثرة في الأرض : حيث يشكل أكثر من ربع قشرة الأرض، إلا أن عيبه هو في ضل درجة حرارة معتدلة : حيث شكل السيليكون المؤكسد، الذي يقوم كائن حي بإنتاجه أثناء التنفس(SiO2) ، هو مادة صلبة. لذلك يصعب على النباتات التقاطه من أجل تحويله. ويصعب على الحيوان طرده أثناء الزفير.

 بالإضافة إلى ذلك، لا يعد الماء مذيبًا مناسبًا للجزيئات القائمة على السيليكون، ويتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء. بعد هذا، يمكننا أن نتصور لهذا الشكل البديل من الحياة بيئة مختلفة تمامًا عن بيئة الأرض، مع درجة حرارة وبيئة كيميائية من شأنها أن تغير شكل الحياة تمامًا. لكن هناك مشكلة ثانية تظهر على الفور : فالروابط التي يشكلها السيليكون مع الذرات الأخرى هشة للغاية. لذلك فإن علماء الأحياء يشككون في إمكانية وجود حياة قائمة على ذرة السيليكون. إن ذرة الكربون تتمتع بالعديد من المزايا لدرجة أنه يبدو من الطبيعي بالنسبة لهم أن الحياة قد اختارتها وفضلتها لهذا السبب.