میلیاردها سال پیش، در روی کره جوان زمین
موجودات آلی ساده به ترکیبات پیچیدهتری تبدیل شدند
که میتوانستند رشد و تولید مثل کنند.
آنها اولین نشانه حیات روی زمین بودند،
و میلیاردها گونه دیگر از آنها بوجود آمدند
که پس از آن ساکن این سیاره شدند.
درآن زمان کره زمین تقریبا خالی بود از
چیزی بود که ما بعنوان محیط مناسب برای زندگی تشخیص میدهیم.
سیاره جوان زمین آتشفشانهای فعال در سراسر جهان داشت
و اتمسفری که شرایط خشنی ایجاد میکرد.
پس از چه زمانی زندگی در روی زمین شروع شد؟
برای بررسی بستر حیات
در مرحله اول شناخت ملزومات اولیه حیات اهمیت دارد.
عوامل و ترکیبات موثر در حیات شامل هیدروژن، متان، نیتروژن،
دی اکسید کربن، فسفات و آمینوها هستند.
برای این که این ترکیبات نسبت به هم واکنش نشان دهند
احتیاج به مایع حلالی دارند: آب.
و برای این که رشد و تکثیر کنند،
همه گونه های حیات نیازمند انرژی هست.
انواع حیات به دو بخش تقسیم میشوند:
همسانگرها، مانند گیاهان که انرژی خود را تولید میکنند،
و ناهمسانگرها، مانند حیوانات که انرژی موجودات دیگر را مصرف میکنند.
البته، از آنجا که اولین شکل حیات، موجود د یگری برای مصرف نداشت،
پس باید یک همسانگر بوده باشد
که میتوانسته انرژی را از طریق خورشید یا سایر ترکیبات شیمیایی تولید کند.
خب، کدام نواحی این ویژگی را داشتند؟
روی خشکی یا در نزدیکی سطح اقیانوسها
امیتاز دسترسی به آفتاب را داشتند.
اما در زمانی که حیات آغاز شد، اشعه UV سطح زمین
برای ادامه حیات خیلی زیاد بود.
یک جایی که از این اشعهها مصون بود
و منبع جایگزین برای انرژی داشت:
دریچههای گرمابی بود که از کف اقیانوس میگذشت،
پوشیده شده با کیلومترها آب دریا در تاریکی کامل قرار داشت.
دریچهی گرمابی یک شکاف در پوستهی زمین است
جایی که آب دریا به سمت کانالهای گدازه میرود
و در دماهای بالایی بیرون ریخته میشود،
بههمراه دوغاب غنی از مواد معدنی و ترکیبات شیمیایی ساده.
انرژی در شیبهای شیمیایی
دریچههای گرمابی کاملا متمرکز است.
اینجا یک شواهد دیگری وجود دارد که به دریچههای گرمابی اشاره میکند:
آخرین اجداد مشترک جهانی حیات ، که در انگلیسی به اختصار LUCA است
اولین شکل از حیات نبود، اما چیزی بود که ما توانستیم از آن ردی بیابیم.
حتی واقعا نمیدانیم که LUCA چه شکلی بوده---
هیچ فسیلی از LUCA موجود نیست، هنوز هم هیچ اثری از آن نداریم--
در عوض دانشمندان ژنهایی را شناسایی کردهاند که عموما در گونهها
مشترکاند در هر سه حوزه از حیات که امروز وجود دارد.
از آنجا که این ژنها در همه گونهها و حوزهها مشترک هستند،
حتما از یک جد مشترکی به ارث بردهاند.
این ژنهای مشترک به ما میگوید کهLUCAها در محیطی گرم و بدون اکسیژن زندگی میکردند
و انرژی را از ترکیب شیمیایی به دست میآوردند--
مثل همان چیزی که دردریچههای گرمابی بود.
دریچههای گرمابی دو جورهستند:
دودزاهای سفید و سیاه.
دودزاهای سیاه، آب غنی اسیدی، دی اکسید کربندار آزاد میکنند،
که صدها درجه سانتیگراد گرم شده و حاوی سولفور، آهن، مس،
و سایر فلزات ضروری برای زندگی است.
اما اکنون دانشمندان براین باورند که دودزاهای سیاه برای LUCA خیلی گرم بوده--
پس اکنون اولین انتخاب برای بستر حیات دودزاهای سفید است.
در میان دودزاهای سفید،
محوطهای از دریچههای گرمابی به نام شهر گمشده در میانه اقیانوس اطلس است
که بهترین انتخاب برای بستر حیات است.
آب دریایی که خارج میشد کاملا قلیایی و بدون دی اکسید کربن است
اما پر از متان و زمینه مناسبی برای دماست.
دودزاهای سیاه مجاور هم ممکن است در تولید دی اکسید کربنی که برای
تکامل حیات در شهرگمشده لازم است سهیم بوده باشند،
با در نظر گرفتن کل آن مولفهها در پ شتیبانی از موجودات اولیه
که منجر به تنوع باورنکردنی زندگی امروز بر روی زمین گردیده است.