چالش جدید در فرضیه آغاز حیات در چشمه‌های گرمابی اعماق اقیانوس

چشمه‌های گرمابی اعماق اقیانوس، که سال‌ها به عنوان کاندیدای اصلی برای محل پیدایش نخستین مولکول‌های زیستی شناخته می‌شدند، اکنون با چالش‌های علمی جدی روبرو هستند. بنیامین توتولو، ژئوشیمیدان برجسته دانشگاه کلگری، در پژوهشی جدید استدلال می‌کند که شرایط شیمیایی واقعی این محیط‌ها در زمین اولیه، با پیش‌فرض‌های کلیدی مدل‌های موجود همخوانی ندارد.

چرا فرضیه چشمه‌های گرمابی قلیایی زیر سوال رفته است؟

مدل‌های سنتی بر این باور بودند که تفاوت اسیدیته میان مایع خروجی از چشمه‌ها و آب اقیانوس، نوعی "باتری طبیعی" ایجاد کرده که انرژی لازم برای تولید ATP را فراهم می‌کند. با این حال، توتولو با بررسی داده‌های جدید نشان می‌دهد که:

• کاهش میزان قلیایی بودن: اندازه‌گیری‌های انجام شده در شرایط آزمایشگاهی و پس از انتقال به سطح زمین، باعث خطا در تعیین pH شده است؛ در فشار و دمای واقعی اعماق، اختلاف اسیدیته بسیار ناچیز است.
• کمبود گوگرد: محیط‌های حاصل از واکنش‌های سنگ‌های پوسته (سرپانتینی‌شدن)، برخلاف مدل‌های نظری، فاقد مقادیر کافی از کانی‌های سولفیدی برای عمل به عنوان کاتالیزور هستند.

تفاوت زمین اولیه با نمونه‌های امروزی

یکی از نکات کلیدی در این نقد، عدم امکان مقایسه مستقیم میدان‌های گرمابی امروزی مانند "شهر گمشده" با شرایط زمین در چهار میلیارد سال پیش است. ساختار زمین‌شناسی کف اقیانوس در دوران باستان متفاوت بوده و جریان‌های سیال در آن زمان احتمالاً بسیار محدودتر و کوتاه‌مدت‌تر از سیستم‌های فعلی بوده‌اند.

"تفاوت‌های زمین‌شناسی و شیمیایی اقیانوس‌های باستانی باعث می‌شود که مدل‌های ساخته شده بر اساس مشاهدات امروزی، از واقعیت زمین اولیه فاصله زیادی داشته باشند."

دریاچه‌ها؛ جایگزینی برای آغاز حیات

در مقابل سناریوی اعماق دریا، توتولو محیط‌های کم‌عمق سطحی مانند دریاچه‌ها و حوضچه‌های تبخیری را گزینه منطقی‌تری می‌داند. این محیط‌ها ویژگی‌های زیر را برای پیش‌زیست‌شناسی فراهم می‌کنند:

پیامدهای علمی و جستجوی حیات فرازمینی

این بازنگری علمی تنها بر تاریخ زمین تمرکز ندارد، بلکه مسیر جستجوی حیات فرازمینی را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. اگر چشمه‌های گرمابی در زمین اولیه محیط مناسبی نبوده‌اند، احتمال یافتن حیات در اقیانوس‌های زیرسطحی قمرهایی مانند اروپا و انسلادوس نیز باید با احتیاط بیشتری بررسی شود.

در نهایت، اگرچه فرضیه چشمه‌های گرمابی کاملاً رد نشده، اما ضرورت بازبینی تمامی مدل‌های منشأ حیات با استفاده از داده‌های دقیق‌تر زمین‌شناسی و شیمیایی بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود.