The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

المترجم: سلمان محمد المدقّق: Fatima Zahra El Hafa

Billions of years ago on the young planet Earth

قبل مليارات السنين على كوكبنا حديث السن

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

تجمعت مركبات بسيطة لتشكل تجمعات أكثر تعقيدًا

that could grow and reproduce.

حيث يمكنها النمو والتكاثر،

They were the very first life on Earth,

وكانت هذه أول حياة على الأرض،

and they gave rise to every one of the billions of species

والتي بذرت الحياة لكل مليارات الكائنات

that have inhabited our planet since.

التي سكنت كوكبنا منذ ذلك الحين.

At the time, Earth was almost completely devoid

كانت الأرض في ذلك الوقت شبه خالية تمامًا

of what we’d recognize as a suitable environment for living things.

مما عرفناه بالبيئة الصالحة للحياة،

The young planet had widespread volcanic activity

حيث كان الكوكب حديث السن يشهد أنشطة بركانية على نطاق واسع

and an atmosphere that created hostile conditions.

وغلافًا جويًّا يخلق ظروفًا قاسية،

So where on Earth could life begin?

إذًا فأين أمكن لحياةٍ أن تنشأ على الأرض؟

To begin the search for the cradle of life,

حتى نشرع في البحث عن مهد الحياة

it’s important to first understand the basic necessities for any life form.

من المهم أولًا فهم الاحتياجات الأساسية لأي شكل من أشكال الحياة،

Elements and compounds essential to life include hydrogen, methane, nitrogen,

العناصر والمُركبات الأساسية للحياة تشمل الهيدروجين والميثان والنيتروجين

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

وثاني أكسيد الكربون والفوسفات والأمونيا.

In order for these ingredients to comingle and react with each other,

وكي تتفاعل هذه العناصرمع بعضها

they need a liquid solvent: water.

فهي بحاجة إلى مذيب سائل؛ وهو الماء،

And in order to grow and reproduce,

وكي تنموا الكائنات وتتكاثر

all life needs a source of energy.

تحتاج جميعها لمصدر طاقة.

Life forms are divided into two camps:

تنقسم أشكال الحياة إلى قسمين:

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

ذاتية التغذية كالنباتات؛ والتي تنتج طاقتها بنفسها،

and heterotrophs, like animals, that consume other organisms for energy.

وغيري التغذية كالحيوانات؛ والتي تتغذى على غيرها من الكائنات العضوية من أجل الطاقة.

The first life form wouldn’t have had other organisms to consume, of course,

وبطبيعة الحال لم يتوفر لأول أشكال الحياة كائنات عضوية أخرى كي يتغذى عليها،

so it must have been an autotroph,

إذًا لا بد وأنه كان ذاتي التغذية،

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

يأتي بالطاقة إما من الشمس أو من التفاعلات الكيميائية.

So what locations meet these criteria?

فما هي الأماكن التي استوفت هذه المعايير؟

Places on land or close to the surface of the ocean

المناطق التي تقع على اليابسة أو بالقرب من سطح البحر

have the advantage of access to sunlight.

تمتاز بوصول ضوء الشمس لها،

But at the time when life began, the UV radiation on Earth’s surface

ولكن عندما نشأت الحياة

كانت الأشعة فوق البنفسجية على سطح الأرض على الأرجح شديدة القوة

was likely too harsh for life to survive there.

بحيث لا يمكن البقاء فيها على قيد الحياة،

One setting offers protection from this radiation

المكان الوحيد الذي وفر الحماية من هذه الأشعة

and an alternative energy source:

ويُعد مصدرًا بديلًا للطاقة؛

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

هي المَنافس المائية الحرارية والتي تنشط على امتداد قاع المحيط

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

تغطيها كيلومترات من مياه البحر ويغمرها ظلامٌ دامس.

A hydrothermal vent is a fissure in the Earth’s crust

المنفس المائي الحراري هو صدع في قشرة الأرض

where seawater seeps into magma chambers

حيث تتسرب مياه البحر إلى حُجَر الصهارة

and is ejected back out at high temperatures,

ثم تندفع للخارج مجددًا بدرجات حرارة عالية

along with a rich slurry of minerals and simple chemical compounds.

مصحوبةً بالطين الغني بالمركبات المعدنية والكيميائية البسيطة،

Energy is particularly concentrated

وتتركز الطاقة في نقطة محددة

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

على المنحدرات الكيميائية شديدة الانحدار في المنافس المائية الحرارية.

There’s another line of evidence that points to hydrothermal vents:

ثمة مجموعة أخرى من الأدلة التي تشير إلى المنافس المائية الحرارية؛

the Last Universal Common Ancestor of life, or LUCA for short.

السلف المشترك الشامل الأخير للكائنات والذي يُشار إليه بـ"لوكا"،

LUCA wasn’t the first life form, but it’s as far back as we can trace.

لم يكن اللوكا أول أشكال الحياة لكنه أبعد ما يمكننا تعقبه،

Even so, we don’t actually know what LUCA looked like—

ومع ذلك لا نعرف ما كان شكل اللوكا؛

there’s no LUCA fossil, no modern-day LUCA still around—

فليس هناك حفريات للوكا، ولا يوجد أي لوكا في عالمنا اليوم،

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

عوضًا عن ذلك حدد العلماء الجينات المشتركة بين الكائنات

across all three domains of life that exist today.

في جميع نطاقات الحياة الثلاث الموجودة اليوم،

Since these genes are shared across species and domains,

ولأن هذه الجينات مشتركة بين الفصائل وعبر النطاقات

they must have been inherited from a common ancestor.

فلا بد وأن يكونوا قد ورثوها عن سلف مشترك،

These shared genes tell us that LUCA lived in a hot, oxygen-free place

وتخبرنا تلك الجينات بأن اللوكا عاش في مكان حار بلا أكسجين

and harvested energy from a chemical gradient—

وتحصل على الطاقة من التفاعلات الكيميائية

like the ones at hydrothermal vents.

كتلك التي في المنافس المائية الحرارية.

There are two kinds of hydrothermal vent:

ثمة نوعان من المنافس المائية الحرارية؛

black smokers and white smokers.

المدخنات السوداء والمدخنات البيضاء،

Black smokers release acidic, carbon-dioxide-rich water,

تطلق المدخنات السوداء مياهًا غنية بالأسيد وثاني أكسيد الكربون

heated to hundreds of degrees Celsius and packed with sulphur, iron, copper,

تصل حرارتها إلى مئة درجة مئوية محملة بالكبريت والحديد والنحاس

and other metals essential to life.

وغيرها من المعادن الأساسية للحياة،

But scientists now believe that black smokers were too hot for LUCA—

ولكن يعتقد العلماء أن المدخنات السوداء كانت مرتفعة الحرارة بحيث لا يتحملها اللوكا؛

so now the top candidates for the cradle of life are white smokers.

لذلك فالمدخنات السوداء هي المرشح الأول لتكون مهد الحياة.

Among the white smokers,

وسط المدخنات السوداء

a field of hydrothermal vents on the Mid-Atlantic Ridge called Lost City

يوجد حقل من المنافس المائية الحرارية على مرتفعات المحيط الأطلسي

يسمى المدينة الضائعة،

has become the most favored candidate for the cradle of life.

والذي أصبح أفضل مرشح لمهد الحياة،

The seawater expelled here is highly alkaline and lacks carbon dioxide,

فالمياه المتدفقة هنا قلوية بنسبة كبيرة وينقصها ثاني أكسيد الكربون؛

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

لكنها غنية بالميثان وتوفر حرارة أكثر ملاءمة،

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

فقد تكون المدخنات السوداء المجاورة لها قد أسهمت بثاني أكسيد الكربون الضروري

for life to evolve at Lost City,

لكي تتطور الحياة في المدينة الضائعة،

giving it all the components to support the first organisms

بتوفيرها كافة العناصر الداعمة لأوائل المخلوقات

that radiated into the incredible diversity of life on Earth today.

التي أسفرت عن التنوع المدهش للحياة على الأرض اليوم.