علماء يرصدون أول دليل قوي على وجود حياة خارج الأرض

رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون أول دليل قوي على وجود حياة خارج الأرض

رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)
رسم فني يظهر كوكب «K2-18b» العملاق (أ.ف.ب)

كشفت دراسة أجرتها جامعة كامبريدج البريطانية أنه قد يوجد عالم محيطي يعج بالكائنات الفضائية على بُعد 124 سنة ضوئية من الأرض.

ووفق تقرير نشرته صحيفة «تلغراف»، يبدو أن الكوكب الخارجي «K2 - 18b»، الموجود في كوكبة «ليو»، لديه غلاف جوي يحتوي على كميات هائلة من ثنائي ميثيل الكبريتيد، وهي مادة كيميائية تنتجها فقط الكائنات الحية مثل العوالق النباتية البحرية.

كميات هذه المواد الكيميائية كبيرة جداً لدرجة أنها تمثل 20 ضعف النشاط البيولوجي للأرض. يختفي الجزيء بسرعة كبيرة، مما يشير إلى أن هناك شيئاً ما يستمر في إنتاجه.

ووصف علماء الفيزياء الفلكية بالجامعة هذه النتائج بأنها «لحظة تحولية هائلة» وأقوى تلميح حتى الآن إلى وجود حياة في مكان آخر من الكون.

وقال البروفسور نيكو مادوسودان، من معهد كامبريدج لعلم الفلك: «لا توجد آلية يمكنها تفسير ما نراه من دون وجود حياة»، مضيفاً: «بالنظر إلى كل ما نعرفه عن هذا الكوكب، فإن العالم الذي يحتوي على محيط يعج بالحياة هو السيناريو الذي يتناسب بشكل أفضل مع البيانات المتوفرة لدينا».

وتابع: «ما نراه الآن هو الإشارات الأولى لعالم غريب ربما يكون مأهولاً، وهذه لحظة ثورية».

ويبلغ حجم كوكب «K2 - 18b» نحو 2.6 مرة حجم الأرض ويوجد فيما يسمى المنطقة الذهبية لنجمه؛ حيث الظروف ليست شديدة الحرارة ولا شديدة البرودة للحياة.

ويعتقد أن هذا العالم هو عالم هيسياني، مع محيط ضخم من المياه السائلة تحت غلاف جوي غني بالهيدروجين، ودرجة حرارته أعلى قليلاً من درجة حرارة الأرض.

كانت الملاحظات السابقة قد حددت وجود غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب «K2 - 18b»، الذي يمكن أن يكون أيضاً علامة على وجود حياة، ولكن يتم إنتاج كلتا المادتين الكيميائيتين أيضاً من خلال عمليات طبيعية، مثل النشاط البركاني.

وطلب العلماء تدريب تلسكوب جيمس ويب الفضائي على الكوكب، للبحث بشكل خاص عن المؤشرات الحيوية.

وقالوا إنهم شعروا «بالصدمة» عندما ظهرت الإشارة الكيميائية، وإنهم قضوا العام الماضي في محاولة دحض هذا الاكتشاف و«إخفاء الإشارة». يمكن أن تكون المادة الكيميائية أيضاً عبارة عن ثنائي ميثيل ثنائي الكبريتيد، وهو أيضاً علامة على الحياة، التي تبدو مشابهة.

وأضاف البروفسور مادوسودان: «لقد أمضينا قدراً هائلاً من الوقت... في محاولة القيام بكل أنواع الأشياء لقتل الإشارة».

وتابع: «بصراحة، كان الأمر مذهلاً. إنها صدمة للنظام. لا أريد أن أكون متفائلاً للغاية، لكنني أعتقد بصراحة أن هذا أقرب ما وصلنا إليه من سمة يمكن أن ننسبها إلى الحياة».


مقالات ذات صلة

بعد نصف قرن... مركبة فضائية وزنها نصف طن تصطدم بالأرض

أوروبا مركبة الفضاء «كوزموس 482» ( بابليك دومين)

بعد نصف قرن... مركبة فضائية وزنها نصف طن تصطدم بالأرض

دخلت مركبة فضائية تعود للحقبة السوفياتية الغلاف الجوي للأرض مجدداً بعد إطلاقها في 1972، أي منذ نحو نصف قرن، وسقطت في المحيط الهندي.

«الشرق الأوسط» (موسكو)
علوم أطلق الاتحاد السوفياتي المركبة «كوزموس 482» في مارس 1972 لاستكشاف كوكب الزهرة (ناسا)

مسبار فضائي سوفياتي أطلق منذ 53 عاماً يسقط في المحيط الهندي

دخل مسبار فضائي يعود للحقبة السوفياتية الغلاف الجوي للأرض مجدداً بعد إطلاقه في 1972 وسقط في المحيط الهندي، حسبما أفادت السلطات الروسية، اليوم السبت.

«الشرق الأوسط» (موسكو)
الولايات المتحدة​ ماسك: الحياة على الأرض محكوم عليها بالفناء... والمريخ هو الأمل

ماسك: الحياة على الأرض محكوم عليها بالفناء... والمريخ هو الأمل

جدَّد الملياردير الأميركي ومؤسس شركة «سبايس إكس»، إيلون ماسك، دعوته إلى استعمار كوكب المريخ.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
علوم وجد الباحثون أدلة تُشير إلى أن النجم المغناطيسي يُطلق عناصر ثقيلة خلال التوهجات العملاقة (ناسا)

علماء يعثرون على مصدر آخر للذهب في الكون

يحاول علماء الفلك تحديد الأصول الكونية لأثقل العناصر، مثل الذهب، منذ عقود. والآن، يشير بحث يستند إلى بيانات أرشيفية لبعثات فضائية، إلى دليل جديد محتمل.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق رائدة الفضاء آن ماكلين تعمل خارج محطة الفضاء الدولية 22 مارس 2019 (ناسا)

سباحة في الفضاء... سيدتان من «ناسا» تنفذان مهمة خارج «المحطة الدولية»

حصلت رائدة فضاء فاتتها أول مهمة للنساء فقط للسير في الفضاء، بسبب مقاس بذلة الفضاء، على فرصتها بعد 6 سنوات.

«الشرق الأوسط» (كيب كانافيرال)

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان
TT

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

لمدة قرنين تقريباً، حيَّر البيليروبين -وهو صبغة صفراء تنتج عندما تتحلل خلايا الدم الحمراء- العلماء. وبينما يتسبب تراكمه في حدوث اليرقان، مما يحوِّل الجلد والعينين إلى اللون الأصفر، ظل الإنزيم المسؤول عن تحلله لغزاً. والآن، حددت دراسة بارزة نُشرت في مجلة «Nature Microbiology» هذا الإنزيم المراوغ وهو: إنزيم اختزال البيليروبين (BilR)، الذي تُنتجه بكتيريا الأمعاء.

لغز البيليروبين

لا يحل هذا الاكتشاف لغزاً بيولوجياً طويل الأمد فحسب، بل يكشف أيضاً عن كيفية مساهمة الاضطرابات في ميكروبيوم أمعائنا في أمراض مثل مرض التهاب الأمعاء (IBD) واليرقان عند حديثي الولادة.

والبيليروبين هو منتج نفايات يتم إنتاجه في أثناء إعادة تدوير الهيموغلوبين من خلايا الدم الحمراء المتقدمة في العمر. وفي العادة تجري معالجة البيليروبين بواسطة الكبد، ثم يتم إفرازه في الأمعاء، ثم يتم تكسيره بواسطة البكتيريا أو إعادة امتصاصه. ويؤدي الإفراط في إعادة الامتصاص إلى فرط بيليروبين الدم، مما يسبب اليرقان. وفي الحالات الشديدة قد يسبب تلف الأعصاب.

بحلول سبعينات القرن العشرين اشتبه الباحثون في أن البشر يفتقرون إلى الإنزيم اللازم لتحلل البيليروبين داخلياً واعتمدوا بدلاً من ذلك على ميكروبات الأمعاء. ومع ذلك فقد ثبت أن تحديد اللاعبين البكتيريين الدقيقين -وآلياتهم الجينية- غير مجدٍ لعقود من الزمن.

فك الشفرة

تعاون شياوفانغ جيانغ، عالم الأحياء الحاسوبية في المعاهد الوطنية للصحة، وبرانتلي هول، عالم الأحياء الدقيقة في جامعة «ماريلاند»، للعمل على فرضية بسيطة: مقارنة الجينات في البكتيريا التي تهضم البيليروبين بتلك التي لا تعالج هذه الصبغة. ولكن مع وجود عدد قليل فقط من البكتيريا الهاضمة المعروفة، كان عليهم أولاً توسيع قائمة المشتبه بها.

وباستخدام اختبار جديد قائم على الفلورسنت، عرّض الفريق مزارع بكتيرية للبيليروبين واليود. وعندما يتحلل البيليروبين تتفاعل منتجاته الثانوية مع اليود لإصدار الضوء. وقد كشفت هذه الطريقة عن تسعة أنواع جديدة كلها ضمن البكتيريا المؤتلفة Firmicutes phylum (هي شعبة من البكتيريا معظمها يحتوي على جدران خلوية من النوع موجبة الجرام) قادرة على هضم الصبغة.

بعد ذلك، كشفت المقارنات الجينومية عن جين مشترك بين هذه الأنواع: «إنزيم من نوع أوكسيدوردوكتاز» يستهدف على الأرجح الروابط المزدوجة الأربعة للبيليروبين بين ذرات الكربون. وللتأكد من ذلك نقل الباحثون الجين إلى بكتيريا غير قادرة على الهضم. ومن المثير للدهشة أن هذه الميكروبات المعدلة وراثياً اكتسبت قدرات كاملة على إجراء تحلل البيليروبين.

وقال هول: «افترضت النظريات السابقة أن هناك حاجة إلى أربعة إنزيمات منفصلة. لكن إنزيم اختزال البيليروبين وحده يتعامل مع الروابط الأربعة. إنه (سكين الجيش السويسري) في الكيمياء الحيوية».

ثم قام الفريق بتحليل 1801 ميكروبيوم أمعاء بالغ سليم، ووجدوا إنزيم اختزال البيليروبين في 99.9 في المائة من الأفراد، على الرغم من الاختلافات الشاسعة في التركيب الميكروبي. قال جيانغ: «هذا الإنزيم هو حماية بشرية عالمية». ومع ذلك، تتغير الصورة في حالات المرض: أكثر من 30 في المائة من مرضى التهاب الأمعاء، و70 في المائة من الأطفال حديثي الولادة الذين تقل أعمارهم عن شهر واحد يفتقرون إلى البكتيريا المنتجة إنزيم اختزال البيليروبين.

قد يفسر هذا الغياب سبب الإصابة باليرقان عند الأطفال حديثي الولادة بنسبة 60 في المائة من الرضع. وأشار هول إلى أن «ميكروبيوم الأمعاء لم يتم تأسيسه بالكامل عند الولادة، ومن دون إنزيم اختزال البيليروبين، ترتفع إعادة امتصاص البيليروبين، مما يتسبب في الاصفرار الذي نراه». وبالمثل، يمكن أن يؤدي خلل التوازن المعوي المرتبط بالتهاب الأمعاء إلى تفاقم تراكم البيليروبين، مما قد يؤدي إلى تفاقم الالتهاب.

من الاكتشاف إلى العلاج

وقد وصف زاكاري كيب، وهو عالم عقاقير في جامعة كنتاكي غير مشارك في الدراسة، تحديد إنزيم اختزال البيليروبين بأنه «علامة فارقة تفتح الأبواب لاستهداف البيليروبين في أمراض مثل تليف الكبد أو الاضطرابات الوراثية». ومن جهته سلَّط تيري هيندز، وهو باحث مستقل آخر، الضوء على الاحتمالات الانتقالية: «هل يمكننا إنشاء البروبيوتيك باستخدام إنزيم اختزال البيليروبين لعلاج اليرقان؟ أو هندسة نماذج الفئران لدراسة آثاره؟».

ويتطلع جيانغ وهول بالفعل إلى ما هو أبعد من إنزيم اختزال البيليروبين. وأعلنا: «هذا جزء واحد من لغز أكبر. تشفِّر بكتيريا الأمعاء عدداً لا يُحصى من الإنزيمات غير المعروفة المهمة لصحة الإنسان. يمكن أن تساعدنا المعلوماتية الحيوية في العثور عليها».

وتؤكد الدراسة الإدراك المتزايد: تعتمد صحة الإنسان على رقصة تكافلية مع سكاننا الميكروبيين. ويوضح دور إنزيم اختزال البيليروبين في استقلاب البيليروبين كيف تعوِّض بكتيريا الأمعاء «الفجوات» الجينية البشرية. ومع ذلك، وكما أكد هول، «فإن فهم هذا الحوار بين المضيف والميكروبيوم هو المفتاح لاكتشاف علاجات جديدة».

وفي حين أن اكتشاف إنزيم اختزال البيليروبين يعد نوعاً من التحول، فإن الأسئلة لا تزال قائمة. لماذا يفتقر بعض البالغين إلى هذه البكتيريا على الرغم من عدم وجود مرض واضح؟ هل يمكن لمكملات إنزيم اختزال البيليروبين تقليل البيليروبين في الفئات المعرَّضة للخطر؟ وهل يمكن لاستعادة الميكروبات المنتجة لإنزيم اختزال البيليروبين أن تخفِّف من حالات مثل مرض التهاب الأمعاء؟

في الوقت الحالي، جعلَ الفريقُ التسلسلَ الجيني لإنزيم اختزال البيليروبين متاحاً للجمهور، وحثّوا الباحثين العالميين على البناء على نتائج عملهم.