ارتقاء الحياة

ارتقاء الحياة
هو دورة كربس العكسية كما رأينا.‏ أربعة من السبل الخمسة تستهلك ثلاثي فوسفات
الأدينوسني ‏(مثلما تفعل دورة كربس)؛ وبهذا لا يمكن أن تحدث إلا في وجود مدخل
من الطاقة.‏ لكن السبيل الخامس،‏ التفاعل املباشر للهيدروجني مع ثاني أكسيد الكربون،‏
لا يُنْتِج جزيئات عضوية وحسب،‏ بل ويُطْلِق طاقة أيضً‏ ا.‏ ثمة مجموعتان من الكائنات
القديمة تفعل هذا تحديدًا،‏ عن طريق سلسلة من الخطوات املشابهة بصورة عامة.‏ قابلنا
بالفعل إحدى هاتني املجموعتني؛ العتائق التي تعيش في حقل فوهات املدينة املفقودة.‏
إذا صح َّ رأي مارتن وراسل،‏ فإن الأسلاف البعيدة لهذه العتائق كانت تؤدي مجموعة
التفاعلات نفسها في بيئة مطابقة تقريبًا،‏ وذلك منذ ٤ مليارات عام،‏ أي في فجر الحياة.‏
لكن تفاعل الهيدروجني مع ثاني أكسيد الكربون ليس مباشرًا كما يبدو؛ لأن الجزيئني
لا يتفاعلان على نحو تلقائي.‏ إنهما ‏«خجولان»‏ إلى حد ٍّ ما،‏ ويحتاجان إلى عامل مساعد
يقنعهما بالتفاعل،‏ كما أنهما يحتاجان مدخلاً‏ صغريًا من الطاقة لبدء التفاعل.‏ وعندئذٍ‏
فقط يت َّحِ‏ د الجزيئان،‏ ويطلقان املزيد من الطاقة مع اتحادهما.‏ العامل املساعد بسيطٌ‏
للغاية؛ فالإنزيمات التي تحفز على التفاعل اليوم تحوي عناقيد صغرية من الحديد والنيكل
والكبريت في ألبابها لها تركيب مشابه للغاية لتركيب الأملاح املعدنية املوجودة في الفوهات.‏
يُرج ِّح هذا أن الخلايا البدائية ضم َّتْ‏ عاملاً‏ مساعدًا جاهزًا بالفعل،‏ وهو امللمح الذي يشري
إلى قِ‏ دَم هذا السبيل؛ إذ إنه لا يتطلب تطوير بروتينات مُعق َّدة.‏ وكما يُعَبر ِّ مارتن وراسل
عن الأمر فإن لهذا السبيل جذورًا صخرية.‏
ات َّضَ‏ ح أن مصدر الطاقة الذي كان مطلوبًا لإتمام التفاعل،‏ على الأقل في عالم الفوهات،‏
هو الفوهات نفسها.‏ فقد أفصح ناتج غري متوقع للتفاعل عن تأثريها؛ نوع مشع من الخل
يُعرَف باسم ‏«أسيتيل ثيوإستر».‏ 6 تتكون جزيئات الأسيتيل ثيوإستر؛ لأن ثاني أكسيد
الكربون ثابت إلى حد ٍّ ما ويقاوم هجوم الهيدروجني،‏ لكنه ضعيف حيال شظايا ‏«الجذور
الحرة»‏ للكربون أو الكبريت املوجود بالفوهات والأكثر تفاعلاً‏ . نتيجة لذلك،‏ تأتي الطاقة
املطلوبة لإقناع ثاني أكسيد الكربون بالتفاعل مع الهيدروجني من الفوهات نفسها على
صورة جذور حرة متفاعلة،‏ وهذه هي التي تنتج جزيئات الأسيتيل ثيوإستر.‏
لجزيئات الأسيتيل ثيوإستر أهمية كبرية لأنها تُوجَد في نقطة تفرع قديمة في عملية
الأيض،‏ والتي لا تزال موجودة في كائنات اليوم.‏ فحني يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع
الأسيتيل ثيوإستر نكون بهذا على طريق تكو ُّن الجزيئات العضوية الأكثر تعقيدًا.‏ يحدث
التفاعل على نحوٍ‏ تلقائي ٍّ ويطلق طاقة؛ كي ينتج جزيئًا ذا ثلاث ذرات من الكربون يُسم َّى
46