این دریاچه کم عمق در کانادا ممکن است تصور از سر منشأ حیات را تغییر دهد

منشا حیات روی زمین موضوعی پیچیده و جذاب است که دانشمندان سال‌هاست در حال بررسی آن بوده‌اند. در حالی که تعیین لحظه یا مکان دقیقی که برای اولین بار حیات در زمین پدیدار شد دشوار است، فرضیه علمی رایج نشان می‌دهد که حیات اولیه روی کره زمین حدود 3.5 تا 4 میلیارد سال پیش در اقیانوس‌های باستانی شکل گرفته است.

اکنون بر اساس یک مطالعه جدید، یک نظریه حاکی از آن است زمانی که حیات برای اولین بار در حدود چهار میلیارد سال پیش روی زمین پدیدار شد، زمین به جای داشتن اقیانوس‌های پهناور یک زمین بایر و لم یزرع و پُر از دهانه‌های آتشفشانی بوده است.

طبق مطالعه‌ای که به تازگی در مجله Nature منتشر شده است، دریاچه Last Chance، یک توده آبی کم عمق و شور واقع بر روی یک سنگ بستر آتشفشانی در استان بریتیش کلمبیا در کانادا، ممکن است دریاچه‌‌های غنی از کربنات در زمین باستانِ چهار میلیارد سال پیش می‌توانند «مهد حیات» باشند.

دیوید کاتلینگ، یکی از نویسندگان مطالعه و استاد علوم زمین در دانشگاه واشنگتن در سیاتل، می‌گوید: «ما توانستیم به دنبال شرایط خاصی باشیم که برای سنتز اجزای سازنده حیات در طبیعت لازم هستند. ما فکر می‌کنیم که ما یک مکانی بسیار امیدوارکننده برای منشأ حیات داریم.»

تیم تحقیقاتی پس از مرور پیشینه ادبیات، به پایان نامه‌ای منتشر نشده از دهه 1990 دست یافتند که محقق در آن خبر از سطوح بالای فسفات در دریاچه Last Chance داده بود.

دریاچه Last Chance، در واقع در فلات آتشفشانی در بریتیش کلمبیا، تنها یک فوت عمق دارد. این دریاچه حاوی بالاترین سطوح فسفات است که در هر آب طبیعی روی زمین ثبت شده است.

فسفات جزء حیاتی مولکول‌های بیولوژیکی به شمار می‌روند، زیرا ترکیب شیمیایی حاوی عنصر حیاتی فسفر است. RNA و DNA هردو حاوی فسفات هستند، و همچنین در آدنوزین تری فسفات ATP، مولکولی که برای تولید انرژی در تمام اشکال حیات ضروری است، وجود دارد.

به گفته سباستین هاس، محقق فوق دکتری که میکروبیولوژی و شیمی محیط‌های آبی را در دانشگاه واشنگتن مطالعه می‌کند، و یکی از محققین این مطالعه است، فراوانی فسفات در دریاچه Last Chance بیش از هزار برابر بیشتر از چیزی است که در اقیانوس‌ها یا دریاچه‌های معمول یافت می‌شود.

تیم تحقیقاتی برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل نمونه‌های آب و رسوب بین سال‌های 2021 تا  2022 از دریاچهLast Chance  بازدید کردند. آنها دریافتند که این دریاچه دارای مقدار زیادی فسفات و ماده معدنی دولومایت (dolomite) است. دولومایت اجازه می‌دهد تا فسفر در چنین محیطی ساخته شود. هاس گفت: «این محیط برای منشأ حیات مطلوب و قابل قبول است.»

با این حال، دریاچهLast Chance  چهار میلیارد سال قدمت ندارد. تخمین زده می‌شود عمر این دریاچه چیزی حدود کمتر از 10000 سال باشد. اگرچه این مکان تصویری طبیعی از گذشته یا یک آنالوگ مدرن است، اما به دانشمندان این امکان را می‌دهد که بفهمند زمین اولیه ممکن است در خارج از یک آزمایشگاه چگونه به نظر برسد.

هاس می‌گوید: «دلایل زیادی برای این باور وجود دارد که دریاچه‌های مشابهی در زمین در حدود 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته باشند، زیرا سنگ‌های آتشفشانی که دریاچه Last Chance روی آن قرار دارد، اساساً پیش‌نیاز تشکیل دریاچه‌های سودا هستند. و چیزی که ما تا حدی در اینجا نشان می‌دهیم این است که شیمی آب دریاچه سودا پیش نیاز این سطوح بالای فسفات است.»

دریاچه‌های سودا محیط‌های آبی منحصر به فردی با غلظت بالای کربنات سدیم (سودا) و سایر نمک‌های محلول هستند. این دریاچه‌ها اغلب بسیار قلیایی هستند و سطح pH آنها از 9 تا 12 یا حتی بالاتر است. آنها معمولاً در مناطق خشک یا نیمه خشک یافت می‌شوند، به ویژه در مناطقی که فعالیت های آتشفشانی یا فرآیندهای تکتونیکی منجر به غلظت نمک‌های قلیایی در آب شده است.