العالم الطبيعي جميل لكن معقد
تتراقص السماء بالألوان
أجل، أجل
تتكوّن الأشكال
وتختفي
لكن هذا التعقيد غير المتناهي على ما يبدو مجرّد ظل لشيء أعمق
قوانين الطبيعة الكامنة
العالم جميل عند النظر إليه
لكنه أجمل عند فهمه
قوى الطبيعة
العثة واللهب
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com
احترسا من العليق
إنها حقيقة
وإحدى أعظم ألغاز كوننا
أن كل شيء يتألف من بضعة وحدات بنائية بسيطة
تتفاعل مع بعضها
طبقًا لبضعة قوانين طبيعية بسيطة
وهذا ينطبق على كل شيء
النجوم والكواكب والمجرات والصخور والمحيطات
والأحياء أيضًا
وهذا يفتح احتمالية مثيرة
بالنظر إلى الطبيعة بحرص، وبتطبيق العلم
لربما نتمكّن من فهم ماهية الحياة
وربما كيف بدأت
نشأة الحياة
إحدى أعظم الألغاز العلمية التي لم تُحلّ
لنصعد على الأشجار ربما هناك البعض
يبدو أن نشأتها ضلّت في ضباب الزمان
لدىّ واحدة جميلة هنا
لكن على غرار الألغاز العلمية العديدة
ربما توجد إجابات
لو سألتم أسئلة بسيطة
لماذا تحبّ العثاث الطيران نحو الضوء كثيرًا؟
أتقوم بذلك
حتى تبسط أجنحتها وتدفأ؟
ما أعمق سؤال تطرحونه بخصوص العثة؟
أعتقد أنه "كيف نشأت في المقام الأول"؟
لا يمكننا العودة إلى نشأة الحياة على الأرض
ليس لدينا آلة زمن
لكن لدينا العثة
وكل مخلوق على الكوكب اليوم
وهي كتب تاريخ صغيرة
قصة حياتها ذات الأربعة بلايين عام على الأرض
مكتوبة في كل خلية في أجسادها
فحتى نكتشف شرارة الحياة
أصل اللهب
علينا تعلّم قراءة الكتاب
لقد رحلت
الأحياء أكثر تعقيدًا من محاولة فهمها من الوهلة الأولى
فعلينا كسر المشكلة
إلى أسئلة بسيطة
ما هي مكوّنات الحياة؟
كيف تتكوّن الحياة المعقدة من تلك المكوّنات البسيطة؟
وماذا كانت القوّة الدافعة
مصدر الطاقة الذي أشعل الشرر
قبل أربعة بلايين عام؟
في أول 500 مليون عامًا من تاريخ الأرض
لم تكن هناك حياة
مجرّد العنف البركاني للكوكب اليافع المضطرب
وقصْف نيازك لا تُحصى من الفضاء
لكن بمكان ما، بطريقة ما
تغيّرت مكوّنات الكوكب
صار الجماد حيًا
ومتى انطلقت شرارة الحياة، لم تخمد أبدًا
إننا نبحث عن أسلافنا وقت عدم وجود حياة
لو أردنا فهم كيفية انبثاق الحياة من المكوّنات
الموجودة على الأرض اليافعة
فعلينا أولاً استكشاف ماهية تلك المكونات
ممّ تتكوّن الأرض
كاوا إيجين إندونيسيا
توجد بقاعٌ قليلة على كوكبنا
يمكن فيها رؤية مكوّنات الأرض النقية
لكن هنا، بجانب بحيرة حمض الكبريتيك
إحدى وحدات الكوكب البنائية الأساسية
تغلي حتى السطح
يلفظ هذا البركان مادة نقية قيّمة
الكبريت
تخرج في حرارة تناهز 200 درجة مئوية
إنه مرجل كيميائي شبه فضائي
باجيو" وأبوه "بودي" يذهبان" للعمل على البركان يوميًا
يعملان لحماية الكبريت النقي القيّم
أشعر بالرعب
لأن علىّ مواجهة النيران
أن يعمل ابني معي أمر خطير
ويجعلني أريد البكاء أحيانًا
هذه الفوهة منجم كبريت عامل
الكبريت قيّم
لأنه يُستخدم في صناعة منتجات عديدة
من السكر حتى الدواء
لكن الحفاظ على الكبريت نقيًا ليس بالأمر السهل
لأنه يحترق ويتحوّل إلى ثاني أكسيد الكبريت
غازٌ ضارّ
باجيو" و"بودي" هنا لمقاومة الحرائق"
لا يزال هناك قليلٌ من الناس بالأسفل
أجل، سنعمل بعد مغادرتهم
هناك نيران في هذا الركن
أجل، أراها
من النادر العثور على العناصر في هيئتها النقية
لأنها تميل للتفاعل مع العناصر الأخرى
،في حرارة البركان يتفاعل الكبريت مع الأوكسجين في الهواء
يحترق
يحترق الكبريت إلى اللون الأزرق
بالعمل في الظلام
بوسع محاربو الحرائق رؤية اللهب بوضوح
ومهمتهم منع انتشار الحريق
في العام الماضي احترقتَ على نحوٍ سيّء
حتى اضطررت أن أتبوّل على يديك
حريق، حريق
أبي، إنها محترقة
الحريق يزداد
اذهبوا للحريق الضخم أولاً
الكبريت عنصرٌ ضروري للحياة
تحتاجه كافة الأحياء
استمرّ، جيّد
للأعلى هنا
،لكن هنا، بتلك الكميات الكبيرة وباشتعاله بالبركان النشط
يصير سامًا
رائحة الدخان واللهب قوية
متى يتلامس مع الماء في الأعين والفم
فإن ثاني أكسيد الكبريت الغازي من اللهب
يتحوّل إلى حمض الكبريتيك
هيا، إنه ينتشر
هذا مؤلم - أأنت بخيرٍ يا والدي؟ -
أجل بُنىّ، لكن عيناي تحرقاني
نبتهج متى تخمد النار
لكن ندرك حينها كم أُنهكنا
ثم يزداد الألم
ثم يثور حريق آخر ونعاود الكَرّة
الكبريت أحد اثنين وتسعين عنصرًا كيميائيًا طبيعيًا
لا يوجد اختلاف في الكبريت في جناحي العثة
والكبريت المتدفّق من البركان
أو الكبريت داخلكم و داخلي
إننا نتألف من ذات مادة كوكبنا
ولا يوجد غموض في ذلك
يجب أن يكون كذلك لأن الحياة نشأت من الكوكب
ذرات الهيدروجين، ذرات الكربون وذرات الأوكسجين والكبريت
هذه الوحدات البنائية الأساسية تتفاعل وتندمج
لتُكوّن كل شيء
الغابة مكانٌ معقّد
هناك أشجار البلوط، والعشب، والأشن والسراخس
وحيوانات ونباتات لا تُحصى
تعيش معًا في نظامٍ بيئي متشابك
لكن هناك درجة وصفٍ أكثر بساطة
يتألف كل شيء من الذرات
فما شجرة البلوط سوى كربون ونيتروجين وأوكسجين وهيدروجين
وأجزاء أخرى قليلة تمتزج معًا
فمتى تنظرون إليها هكذا
فليست بهذا التعقيد مطلقًا
الذرّات التي تؤلّف تلك الغابة
ظلّت في رحلة استثنائية حتى تصل هنا
تفكّروا في ذرة الكربون في جوزة البلوط
تركّبت في قلب نجمٍ قبل بلايين الأعوام
من بروتونات نشأت بُعيد الانفجار العظيم
قُذفت إلى كون في انفجار مستعر أعظم
وانهارت كجزء من سحابة غبار لتُكوّن الشمس
ومن ثَمّ الأرض، قبل 4.5 بليون عامًا
قضت الكثير من الوقت في الصخور
لربما كانت جزءًا من أولى الأحياء على الأرض
لربما زُفرت كثاني أكسيد الكربون
من شخص سار عبر تلك الغابة قبل أربعمئة عام
لربما وصلت إلى شجرة بلوط عتيقة
عبر عملية التمثيل الضوئي
ونُظّمت إلى هذه البلّوطة والتي سقطت على الأرض
وها هي الآن
لها تاريخ يعود لبلايين الأعوام
في الحقيقة، تاريخٌ
فيما يخصّ وحدات بناء الكربون
البروتونات
الذي يعود إلى نشأة الكون
وفي بلايين الأعوام
عندما تموت الشمس وتتبخّر الأرض
ستُقذف مجددًا إلى الفضاء وربما تتكاثف إلى عالم جديد
بعد بلايين الأعوام في المستقبل
الحياة مجرّد وطن مؤقّت
للعناصر الخالدة التي تبني الكون
،الذرات وحداتٌ بنائية تتّحد لتصنع الجزيئات
بعضها دقيق ومعقد
جزيئات الحمض النووي في الخلايا بأجسادكم
تتألف من بلايين الذرات المرتبطة معًا
تحمل الشفرة الوراثية التي تصنعكم
كيفية انبثاق هذا التعقيد أمرٌ محلّ نقاش
لكن يتفق الجميع على شيء
كان هناك مسرح خاص خرجت منه الأحياء
سان رفاييل ديل يوما جمهورية الدومينيكان
المكوّنات الحيوية للحياة
ويعلم هؤلاء الأطفال أين يبحثون عنها
أعتقد أنها أتت من الأرض
ثم سرَت
إلى النهر والبحر
عنصر الهيدروجين والأوكسجبن يتحدان لتكوين الماء H20
يختبئ عميقًا في تلك الغابة
مشهد نادر وساحر
لا يتواجد إلا بسبب خاصية فريدة للماء
خاصية تجعلها ضرورية للحياة على الأرض
أحضر الأحيائي "توم آيلي" فريقًا متخصصًا هنا للبحث عنها
هذا الحجر الكلسي ساحرٌ هنا
طريقة نتوءاته وتحلله
تدلّ على وجود الكثير من الماء يجري بالأسفل
سنقتل أنفسنا لو هبطنا بهذا الطريق
أجل، إنها زلقة سننزلق على مؤخراتنا
سنذهب إلى هذا الطريق
القليل من الغواصين
لديهم المهارة لاستكشاف هذه الشبكة من الكهوف
ستحتاج هذان الاثنان وهذا الشيء، أليس كذلك؟
أجل
هذه الكهوف إحدى الحدود الحقيقية المجهولة والأخيرة غير المكتشفة وغير المرتادة على كوكب الأرض
قليل من الناس، قليل من العلماء
خرجوا وقاموا بأمور أخطر
مما نفعله في غوص الكهوف
يتواجد هذا النظام الكهفي تحت الأرض
،لأن الماء، السائل الذي نشربة بوسعه أن ينخر الصخور الصلبة
يقوم بعمل سهل في الحجر الكلسي الطري
ويجعله ضعيفًا
الأسوأ أن تنحشر الأسطوانات
وتلتصق بك في بقعة
لا تستطيع أن تتقدّم منها أو تتأخّر
الأمر الصارف للانتباه
عندما تحاول القيام بشيء تحت الماء
وينهار الكهف عليك
أنتم، مرحبًا مجددًا مسرورٌ برؤيتكم
تلك البقعة الضيّقة هناك
اجتزتها بالكاد
الأسوأ أن بعض الصخور تزحزحت
عندما تسقط، تهطل بكميات كبيرة
أرى أن نتركها 24 ساعة على الأقلّ حتى تصفو
حسنٌ - ثمّ نعود ونحاول مجددًا -
ستفقد الرؤية في غضون ثوانٍ
لا يوجد وقتٌ كافٍ لتتوقف وتحوم وتفكّر
سبب عبورنا لتلك الشقوق الضيّقة
وأن نضغط أجسادنا بقوّة
،لنعثر على شيء عظيم شيء جميل في الجانب الآخر
مالم تذهب هناك، مالم تنظر
لن تعرف أبدًا
،في أعماق النظام الكهفي يتغيّر الماء فجأة
تحت الغابة، على بُعد أميال من الساحل
وجدوا المحيط
يتمكّن من التدفّق تحت الأرض
يجتاز المسام والشقوق في الحجر الكلسي
حتى ينتهي هنا
حيث يغوص ماء البحر المالح الأكثف تحت الماء العذب الأقل كثافة
ليصنع حدًا
ظاهرة جميلة تُعرف بالانحدار الملحي
إننا الآن في ماء البحر
وصلنا المحيط، المحيط الأرضي في كوكب الأرض
بوسعنا رؤية حركة الماء
حركة الماء العذب صوب المحيط وانجذاب الماء المالح نحو اليابسة
يُذيب الماء موادًا أكثر من أي سائل آخر
يقوم بذلك لأنه جزيء قطبي
به مناطق موجبة وسالبة الشحنة
وبوسعها خلخلة القوى التي تربط الجزيئات الأخرى معًا
البكتيريا التي تبطّن جدران الكهف
تتغذّى على المواد الغذائية المذابة في الماء
بوسعكم رؤية تلك البكتيريا الخيطية تتدلّى
وكأنها تلوّح في النسيم الناشيء من مرورنا
البكتيريا من ناحية أخرى طعامٌ لأحياءٍ أخرى
حتى في تلك البيئات المظلمة المعزولة
بدون ضوء شمسٍ يغذّيها
يمكن تدعيم نظام بيئي معقّد
لهذا، بقدر ما نعلم
حيثما يوجد الماء على الأرض، توجد حياة
ستُمطر
كيف تعرفين؟
أجل، سيكون غزيرًا
كوكبنا الأزرق نسيج متشابك
من الأنهار والمحيطات
ينقل مكوّنات الأرض المذابة
الضرورية للحياة
الأملاح والمغذيات المحمولة حول كوكبنا
تُنقل أيضًا عبر أجسادنا في الماء
إنه اتصال وثيق يتشاركه كل مخلوق
مع كوكبنا الأزرق
ينقل الماء مكوّنات الحياة
الماء جزيء بسيط
ذرتا هيدروجين مع ذرة أوكسجين مرتبطة ببعضها
لكن تُخبّئ بساطته كيمياء معقّدة غزيرة
الكيمياء التي تمكّن من وجود الحياة
الهيدروجين أبسط عنصرٍ كيميائي
تتألف ذراته من بروتون وحيد
يسمّى النواة الذرية، محاطٌ بإليكترون واحد
الأوكسجين نواة من ثمانية بروتونات وثمانية نيوترونات
محاطة بثمانية إليكترونات
النواة صغيرة للغاية مقارنة بالذرّة
لو كانت النواة بقدر هذا الحجم مثلاً
لامتدّت سحابة الإليكترونات وراء تلك القلعة
أعني أن الذرات أغلبها فراغ
طريقة اندماج العناصر
تحدّدها بالكامل طريقة ترتيب الإليكترونات
لأنفسها حول النواة
وهذا يعود لقوانين الطبيعة الأساسية
التي تصف طريقة بناء كوننا
إنها بسيطة للغاية
نواة الأوكسجين
حولها حيّز لعشرة إليكترونات
لكنها تمتلك ثمانية فقط
هذا يعني استطاعة مجيء ذرتي هيدروجين لتطفوان
وتشاركان إليكترونهما الوحيد مع الأوكسجين
وهذا يملأ الفتحات الخارجية للأوكسجين
ويملأ فتحات الهيدروجين أيضًا
الأوكسجين، الهيدروجين H20
الكل مبتهج ويتكوّن جزيءٌ من الماء
الذي له خصائص مختلفة تمامًا عن عنصرَيه
الأوكسجين غاز عديم اللون والرائحة
الهيدروجين غاز عديم اللون والرائحة
بمزجهما معًا لمشاركة تلك الإليكترونات
فنحصل على تلك المادة
إحدى أعقد الموادّ في الكون المعروف
المسرح الذي يسمح بتواجد الحياة
الماء مذيبٌ عام
يحمل مكوّنات الحياة
مكوّنات بالغة الأهمية
حيث تبذل الأحياء قدر استطاعتها
لتحظى به
بيدمونت - إيطاليا
إنه نهاية شتاء جبال الألب
يشغل بال أنثى الوعل أمرٌ واحد
الصغار
تقود عائلتها للأسفل من خط الثلج
بحثًا عن المكوّن الواهب للحياة
بحثٌ له مخاطره
رادا بيوندا" محافظٌ للموارد" الطبيعية، يدرس الوعل
يحمل الأنبوب الماء لتوليد الكهرباء
لكنه ليس الماء المهم للوعل
للوهلة الأولى، لدى الوعل ما يحتاجه
لديه الطعام والماء
لكن تعلم الأم بغريزتها أنه لا يكفي
إنها تتوق لشيء آخر وستخاطر للحصول عليه
الصخور التي استُخدمت في بناء هذا السد
تحتوي على معادن ضرورية مذابة في الماء
معادن غنية بالكالسيوم تحتاجه تلك الحيوانات لتظلّ قوية
وستتسلق السدّ للحصول عليه
رغبتها في الملح عارمة تواجه من أجله خطر السقوط
حاجتها ملحّة
دون تلك الأملاح والمعادن، لن تنمو عظامها
وستتعطّل أجهزتها العصبية وعضلاتها
ستتداعى حركتها وتناسقها
عندما أرى منحدرًا قويًا أرتعد
لكني لست وعلاً
هناك رابطة قوية بين الأم والصغير
ويتبعها الصغير أينما تحلّ
يصل الوعل أخيرًا للجائزة
الملح من الأرض، مذابٌ في الماء
يستمرّ في رحلته في أجسادها
حيث يُستخدم في الأعصاب والعضلات
التي تتحكّم في ركلاتها الحاذقة الكُلاّبية
مكوّناتٌ ضرورية
يحملها جزيء بسيط بخصائص رائعة
لو كان الماء مسرح الحياة
فإن الممثلين الذرات والجزيئات
التي تُكوّن تراكيب الأحياء نفسها
هناك خمس عشرة ذرة تقريبًا
ضرورية للغاية للأحياء
هناك الواضحة مثل الكربون والنيتروجين والأوكسجين
لكن توجد الغريبة أيضًا
مثل الروبيديوم أو عنصر يسمّى موليبدينوم
التفاعلات بين العناصر متماثلة
داخل الأحياء وغير الأحياء
لكن تقوم الحياة بالضبط والتحكّم في الكيمياء الأساسية للأرض
لتقوم بأشياء مذهلة
ملامبو - تنزانيا
منذ الأزل، يشرب الماساي الدماء
إنها عادتنا، تجعلنا الدماء أصحّاء وأقوياء
موسوا" وعائلتها"
يتجهّزون لمراسم تقام مرة بالعمر
تتركّز حول كيمياء عنصر واحد
الحديد
تقع في قلب حضارة الماساي، في أرضهم ودمائهم
أكل شيء جاهز للغد؟
أجل
غدًا، ابن "موسوا"، "أندايكا" سيصير زعيمًا
العائلة جاهزة لضيوفها
لكن عليهم جمع شيء أولا من الأرض
نحتاجه لمناسبات خاصة
ولا يوجد إلا في أولكارين جورج
يبحثون عن حجر المُغرة الأحمر
صبغة تقليدية ظلت تُستخدم لأكثر من مئة ألف عام
ليس اللون واضحًا
تبدو كأي صخرة أخرى
لكنها ليست كأي صخرة
لون الصخور الأحمر يأتي من الحديد
الذي يؤلّف ثُلث كتلة كوكبنا
أغلبه حبيسٌ في لُب الأرض المنصهر
لدينا الكثير منه اليوم
لديه لون أحمر قوي
جرفه المطر صوب النهر
ليس الحديد هنا في صورته النقيّة
إنه متحدٌ مع الأوكسجين ليُكوّن أكسيد الحديد
مركبٌ أحمر سيُعطي الغد لون الاحتفال
عندما أذهب إلى مراسم الماساي أضع المُغرة
نقوم بذلك دائمًا
أحب وضعه
أوضعتِه بشكل صائب؟
لا أعتقد ذلك
وضعته جيدا، تبدين رائعة
آمل ذلك
هذه هي المراسم
التي ستنقل "أندايكا" إلى الزعامة
سيُذبح ثورٌ
وسيشرب دمه
مثل المُغرة الحمراء من الأرض فإن الدم غني بالحديد
"اليوم بالنسبة لـ"أندايكا يرمز الدم للسلطة والقوّة
محاطٌ بقومه، ومزينٌ بالمُغرة، أكسيد الحديد
لتكون فردًا حقيقيًا من الماساي
،يجب أن تضع المغرة وترتدي الأحمر وتشرب الدماء
إنها لحظة فخرٍ لـ"أندايكا" وعائلته
حيثما يوجد الحديد والأوكسجين، يتفاعلان
سواءً كانا في أوردة الأرض أو في شرايين الحياة
ممتنّة بانتهاء المراسم على خير صار ولدي زعيمًا
بوسعه الاعتناء بنا الآن
سواءٌ كان داخلكم وداخلي أو في صخور الأرض
الكيمياء الأساسية متماثلة
لكن طريقة استخدام الحياة للكيمياء متقنة
فكروا في التفاعل بين الحديد والأوكسجين في الدم
والصدأ
الحديد ذرّة
تميل متى سنحت لها الفرصة للتخلّص من بضعة إليكترونات
بينما الأوكسجين من ناحية أخرى
ذرة تميل متى سنحت لها الفرصة لاستقبال بعض الإليكترونات
فلو وضعناهما معًا تتحدان
وهذا ما ندعوه الصدأ
والعملية التي تجعل دماءنا حمراء متماثلة
إننا نصدأ، لكن ليس تمامًا
إحدى وظائف دمائكم أن تأخذ الأوكسجين من رئاتكم
وتنقله عبر أجسادكم حيث الحاجة إليه
هذا يعني احتياجكم لمركّب يستطيع أن يربط الأوكسجين به
لكن رويدًا
حيث يمكن حمله حيث يُحتاج
ثم يتحرّر بسهولة
يفضّل الحديد الارتباط بالأوكسجين ويوجد في دمائكم ذرات حديد
لكنها محاطة بذرات النيتروجين
أربعة منها
وهذا محاط بحلقة كبيرة من ذرات الكربون والأوكسجين
"هذا المركب بأكمله يُدعى "هيم
ثم ترتبط أربعة منها
"ويسمّى هذا المركب "هيموجلوبين
وظيفته حمل الأوكسجين
متى يرتبط الأوكسجين، يصير الدم أحمر ساطع
ويستطيع الهيموجلوبين حمل هذا الأوكسجين
لكن بسبب هذا التركيب، فإنه بالغ التناغم
حيث عندما يصل الأوكسجين لموقع الاحتياج إليه
في أمخاخكم مثلا، فيمكن نزعه
تصير دمائكم أقل حمرة
وتعود لرئاتكم للحصول على المزيد من الأوكسجين
إنما يتعلق علم الأحياء باستخدام
التفاعلات الكيميائية الطبيعية للعناصر
لكن بضبطها وتعديلها بدقة مع مركّبات دقيقة ومعقدة
للقيام بشيء مفيد
وهو في حالتكم الحياة
إننا من الأرض
نتألف من زادٍ جاهز من العناصر الكيميائية
المتكوّنة في النجوم
عناصر تتفاعل على كوكبنا الغني بالأوكسجين
وتؤدّي دورها في مسرح الحياة
الماء
لكن هناك أمر ضروري آخر تحتاجه الحياة
الطاقة
الدلالة الأخيرة التي نحتاجها للبحث عن أصول الحياة
يمكن العثور عليها في تفاصيل كيفية تحكّم الأحياء في الطاقة
توياما - اليابان
كل عام، بين مارس ويونية يرتقي حيوانٌ من الأعماق
يسخّر الكيمياء داخل خلاياه
ليُؤدّي عرضًا خارقًا
بالنسبة للمحليين
هذه الخيمياء تجعل المخلوق شهيًا
لكن للصيادين، مثل السيد أوراكامي"، تجعلها مربحةً أكثر"
قد نجني من الحبابير وحدها أكثر من مليوني دولار
لو حالفنا الحظ
يعتمد السيد "أوراكامي" على هذا المخلوق
أكثر صيدٍ مربح في العام
ولا يسعى وراء السمك
روريدًا، رويدًا
أبطئ
دعها
استمرّ، استمرّ
لا شيء على الإطلاق
لا شيء هناك مطلقًا
هذا سيّء
أين هي؟ هذا سيّء
،بعيدًا عن زوارق الصيد يحالف هؤلاء الناس بعض الحظ
الأضواء المتلألئة تشير لقدوم حبّار اليراع
أعضاء دقيقة تسمّى أعضاء التلألؤ تشعّ ضوءًا داكن الزرقة
في الأعماق، قد يُستخدم هذا الضوء لاجتذاب الفرائس
لكن أكبر عرضٍ ضوئي مدّخرٌ للمياه الضحلة
حيث يرتقون للتناسل
لدىّ بعضها
إنها رحلة ذهاب فقط
بعد بذلها لآخر طاقاتها المتبقّية
يتلاشى وميضها حيث تسلّم أنفسها للجزْر
في البحر، يرتفع الحبّار أيضًا
هذا جيد، لدينا حبّار اليراع
توقف
الشباك، الشباك
لكان أسهل استخدام شبكة كبيرة
لكننا نفتخر بالحفاظ على الحبّار في أفضل حال
أطفئ الأنوار
يستغلّ الحبّار شيئًا أساسيًا
تفاعلات كيميائية بوسعها إصدار طاقة
تُحرَّر الطاقة هنا بفضل الطبيعة التفاعلية للأوكسجين
يريد الارتباط مع العناصر الأخرى في تفاعل يعرف بالأكسدة
في الحبّار، جزيئات حيوية تُعرف باللوسيفيرين
تتألف من عناصر بسيطة كالكربون والكبريت والنيتروجين
تتفاعل مع الأوكسجين لتكوين أكسيد اللوسيفيرين
عندما تُحرّر تلك العملية طاقة، يظهر ضوءٌ أزرق
عرضٌ فاتن
إنه صيدٌ جيّد
بالنسبة للسيد "أوراكامي"، هذا المشهد الذي يعيش من أجله
هذا صيدٌ ممتاز
أفضل مما آملت
هذا مشهد نادر وجميل في الطبيعة
لكن كيمياء الأكسدة أساسية لكافة الحيوانات
هناك سببٌ لأن نتنفّس الأوكسجين
إنه وقودٌ للتفاعلات الكيميائية التي تحرّكنا
تحرّر الطاقة لبناء التراكيب المعقدة لأجسادنا والحفاظ عليها
لكن الطريقة الدقيقة التي تتحكّم بها الحياة في هذا السريان للطاقة
ما يفرّق بين البركان والحبّار
وبين الكيمياء البحتة والحياة
وبين العث واللهب
انظروا، يبدو كعجوز
هذا هناك- رائع-
يبدو أن العثاث واللهب يجتمعان دائمًا معًا
وفي الحقيقة، بالمعنى الكيميائي الأساسي، إنهما متشابهان جدًا
الشمعة طعامٌ في الأساس
إنها مجموعة من جزيئات كربون طويلة السلسلة
وفي الشمعة
يتفاعل هذا الطعام مع الأوكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء
وتحرير طاقة، التي هي اللهب
داخل العثة، يحدث نفس الشيء تمامًا
يتفاعل الطعام مع الأوكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء
وتحرير طاقة، الطاقة التي تشغّل الحياة
تُسمّى التنفس
يبدو بسيطًا
نحرق طعامنا لإصدار الطاقة التي نحتاجها لنعيش
ماذا تأكل العثاث في الشتاء؟
ليس الأمر بتلك البساطة
لكن الأسئلة البسيطة تؤدّي إلى أعمق الإجابات
في تلك الحالة، تؤدّي إلى أصل الحياة
لا تقوم العثة باستخدام الطاقة المحرَّرة من الطعام مباشرة
إنها تقوم بشيء أكثر تعقيدًا
تستخدم تلك الطاقة لتضخّ البروتونات
الوحدات البنائية للأنوية الذرية، عبر الأغشية
البلايين منها
وتقومون بمثل ذلك
ويقوم بذلك كل حي على الكوكب
في الوقت الذي استغرقتُه لقول تلك الجملة
قمتم بضخّ بروتونات عبر الأغشية أكثر من
عدد النجوم في الكون المنظور
ثم يُسمح لتلك البروتونات أن تعود متعاقبة عبر شلالات البروتونات
وآلات نانوية دقيقة بعجلات مائية دقيقة
تلتصق بهذا الشلال وتدور
وتُصدر جزيئات تسمّى أدينوزين ثلاثي الفوسفات
البطاريات العامة للحياة
التي تُستخدم في النهاية لتشغيل وظائفكم الحيوية
إنها معقدة للغاية، ولأكون أمينًا، غريبة
هذه الكيمياء المعقدة والغريبة
تشغّل عمل كافة الأحياء على الأرض
لكن يجب أن تبدأ من مكان ما
ولربما بدأت قبل وجود الحياة
يوجد مكان تتواجد به تلك الكيمياء الغريبة اليوم
لكن ليس في كائن حي
قد تكون تلك الدلالة عن كيفية تصويركم وتصويري من الأرض
"هذا المضيق البحري في "أيسلندا أحد الأماكن القليلة على الأرض
التي ترون فيها كيف انبثقت الحياة
من كوكب يافع هائج
جارتي، تلك السيدة العجوز
كانت تقصّ علىّ قصصًا عم ذا رأته من البحر
كنت أقود هناك كثيرًا فعرفت هذا المكان
لم أصدّق تلك العجوز
"دفع الفضول السائق "إرلندور بوجاسون
إلى اكتشاف مذهل
خابرتُ صديقي "أرني"، الصياد
وطلبت منه أن يأخذني إلى هذا المكان
يعلم الأحيائيون بالبقاع
التي تنبثق فيها كيمياء الحياة من الأرض
لكنها جميعًا تحت سطح المحيط بآلاف الأمتار
صادف هذان الرجلان مكانًا يمكنهما لمسه
كنتُ متوتّرًا للذهاب وحيدًا بمكانٍ أغوص فيه
ولا أعلم ما سأجده
وعندما رأيت هذا الشيء الأبيض الضخم
بدا بالغ الضخامة
كان مشهدًا مذهلاً
إنه جميل، إنه مذهل
اكتشف "إرلندور" منفثًا حراريًا مائيًا
لكن على خلاف المنافث في أعماق المحيط يمكنكم السباحة إليه
ينهمر من المنفث ماءٌ عذب
قامت بتسخينه الطاقة "الحرارية الجوفية في "أيسلندا
خلعت قفازي ووضعت ذراعي في الماء الساخن
كان بالغ السخونة
بدراسة منافث كهذه
اكتشف العلماء أن كيمياء الحياة
تتواجد في شيء غير حي
في الأرض
اتصلتُ بهذا العالم وأخبرته عن ذلك
عدنا من أجله لأخذ عينات من الماء
لصُنع شرارة الحياة
كل ما تحتاجونه بطارية بتيّارٍ من جزيئات مشحونة
في هذه الحالة، البروتونات
ولشحن البطارية فلن تحتاجون أكثر من
الماء من المنفث وبعضًا من ماء البحر
شكرًا
لإظهار عمله
تحتاجون توصيله بمقياس الجهد الكهربي
وهذه شرارة الحياة
لماذا أقول ذلك؟
هذا الماء، المأخوذ من المنافث
قلوي
وماء البحر هذا أكثر حامضية
هذا يعني وجود بروتونات
على هذا الجانب من البطارية أكثر من هذا الجانب
ويوجد هذا الشلال، هذا التتابع من البروتونات
نفس الشيء الذي يحدث في الخلايا في أجسادكم
يحدث في الخلايا في أجساد النوارس
وفي الواقع في خلايا أجساد كل حي على الكوكب
شلالات البروتونات تُشغّل الحياة
وهذا هو الدليل، الدليل الدامغ
النظرية أن كيمياء الحياة
بدايات تراصّ الجزيئات المعقدة
شيئًا فشيئًا حتى تكوين أول كائن حي
حتى الحمض النووي وكل ما نفكّر به في الحياة اليوم
تكوّن وبُني في أحوال كهذه
شلال، تتابع البروتونات
هو سائق التعقيد، شرارة الحياة
التحكّم الدقيق لشلال البروتونات
ما يفصل الحياة عن الكيمياء، والعثة عن اللهب
فلا تنسَو ما تفعله أجسادكم الآن
أعني تلك الشطيرة التي أكلتَها قبل مشاهدة هذه الحلقة
،أنت تحرقها في الأوكسجين إنه الأوكسجين الذي تتنفّسه
لكنك لا تستخدم الطاقة المتحررة مباشرة
أنت تستخدمها لضخّ البروتونات
تضخّها عبر أغشية دقيقة
لتصنع جهدًا كهربيا يقارب 30 مليون فولت لكل متر
في خلايا في أجسادكم
هذا جهد صاعقة البرق
هذه شرارة الحياة
وهذا الدليل الذي يخبركم أنّ أصل الحياة
أوّل أجدادكم لم يكن كائنًا حيًا على الإطلاق
كان جمادًا جيولوجيًا
كان في الأغلب منفثًا كالذي نطفو فوقه الآن
في محيطٍ ما قبل أربعة بلايين عام
أولّ الأحياء في كوكبنا
من شطيرة إلى صاعقة برق إنكم آلة مذهلة
بالنسبة لي، تلك النظرية عن نشأة الحياة
هي المثال الأمثل لقوّة العلم
إنها فكرة عظيمة مذهلة تأتي من الاستكشاف الدقيق
للطريقة التي تتحكّم بها الأحياء في طاقاتها
انظر، إنه يهزّ جناحيه قليلاً
من طرح أسئلة
"مثل "ما هو الفرق بين العثة واللهب؟
هذا يخرج للتنزّه
لكن الإجابة قصة جميلة
في تلك اللحظة، في الخلايا في أجسادكم
تُعيدون خلق الأجواء التي كانت موجودة
في المحيطات في الأرض الأولية
إنما أنتم كيمياء
!لكن يالها من كيمياء
الأرض سلفكم، والكوكب المضطرب خالقكم
تـرجمة: د.سـامح نـور dr_sameh_nour@yahoo.com