The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

Translator: Bita Yekta Reviewer: Leila Ataei

Billions of years ago on the young planet Earth

میلیاردها سال پیش، در روی کره جوان زمین

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

موجودات آلی ساده به ترکیبات پیچیده‌تری تبدیل شدند

that could grow and reproduce.

که می‌توانستند رشد و تولید مثل کنند.

They were the very first life on Earth,

آنها اولین نشانه حیات روی زمین بودند،

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

و میلیاردها گونه دیگر از آنها بوجود آمدند

that have inhabited our planet since.

که پس از آن ساکن این سیاره شدند.

At the time, Earth was almost completely devoid

درآن زمان کره زمین تقریبا خالی بود از

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

چیزی بود که ما بعنوان محیط مناسب برای زندگی تشخیص می‌دهیم.

The young planet had widespread volcanic activity

سیاره جوان زمین آتشفشان‌های فعال در سراسر جهان داشت

and an atmosphere that created hostile conditions.

و اتمسفری که شرایط خشنی ایجاد می‌کرد.

So where on Earth could life begin?

پس از چه زمانی زندگی در روی زمین شروع شد؟

To begin the search for the cradle of life,

برای بررسی بستر حیات

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

در مرحله اول شناخت ملزومات اولیه حیات اهمیت دارد.

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

عوامل و ترکیبات موثر در حیات شامل هیدروژن، متان، نیتروژن،

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

دی اکسید کربن، فسفات و آمینوها هستند.

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

برای این که این ترکیبات نسبت به هم واکنش نشان دهند

they need a liquid solvent: water.

احتیاج به مایع حلالی دارند: آب.

And in order to grow and reproduce,

و برای این که رشد و تکثیر کنند،

all life needs a source of energy.

همه گونه های حیات نیازمند انرژی هست.

Life forms are divided into two camps:

انواع حیات به دو بخش تقسیم می‌شوند:

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

همسان‌گرها، مانند گیاهان که انرژی خود را تولید می‌کنند،

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

و ناهمسان‌گرها، مانند حیوانات که انرژی موجودات دیگر را مصرف می‌کنند.

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

البته، از آنجا که اولین شکل حیات، موجود د یگری برای مصرف نداشت،

so it must have been an autotroph,

پس باید یک همسانگر بوده باشد

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

که می‌توانسته انرژی را از طریق خورشید یا سایر ترکیبات شیمیایی تولید کند.

So what locations meet these criteria?

خب، کدام نواحی این ویژگی را داشتند؟

Places on land or close to the surface of the ocean

روی خشکی یا در نزدیکی سطح اقیانوس‌ها

have the advantage of access to sunlight.

امیتاز دسترسی به آفتاب را داشتند.

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

اما در زمانی که حیات آغاز شد، اشعه UV سطح زمین

was likely too harsh for life to survive there.

برای ادامه حیات خیلی زیاد بود.

One setting offers protection from this radiation

یک جایی که از این اشعه‌ها مصون بود

and an alternative energy source:

و منبع جایگزین برای انرژی داشت:

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

دریچه‌های گرمابی بود که از کف اقیانوس می‌گذشت،

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

پوشیده شده با کیلومترها آب دریا در تاریکی کامل قرار داشت.

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

دریچه‌ی گرمابی یک شکاف در پوسته‌ی زمین است

where seawater seeps into magma chambers

جایی که آب دریا به سمت کانال‌های گدازه‌ می‌رود

and is ejected back out at high temperatures,

و در دماهای بالایی بیرون ریخته می‌شود،

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

به‌همراه دوغاب غنی از مواد معدنی و ترکیبات شیمیایی ساده.

Energy is particularly concentrated

انرژی در شیب‌های شیمیایی

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

دریچه‌های گرمابی کاملا متمرکز است.

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

اینجا یک شواهد دیگری وجود دارد که به دریچه‌های گرمابی اشاره می‌کند:

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

آخرین اجداد مشترک جهانی حیات ، که در انگلیسی به اختصار LUCA است

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

اولین شکل از حیات نبود، اما چیزی بود که ما توانستیم از آن ردی بیابیم.

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

حتی واقعا نمی‌دانیم که LUCA چه شکلی بوده---

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

هیچ فسیلی از LUCA موجود نیست، هنوز هم هیچ اثری از آن نداریم--

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

در عوض دانشمندان ژن‌هایی را شناسایی کرده‌اند که عموما در گونه‌ها

across all three domains of life that exist today.

مشترک‌اند در هر سه حوزه از حیات که امروز وجود دارد.

Since these genes are shared across species and domains,

از آنجا که این ژن‌ها در همه گونه‌ها و حوزه‌ها مشترک هستند،

they must have been inherited from a common ancestor.

حتما از یک جد مشترکی به ارث برده‌اند.

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

این ژن‌های مشترک به ما می‌گوید کهLUCAها در محیطی گرم و بدون اکسیژن زندگی می‌کردند

and harvested energy from a chemical gradient—

و انرژی را از ترکیب شیمیایی به‌ دست می‌آوردند--

like the ones at hydrothermal vents.

مثل همان چیزی که دردریچه‌های گرمابی بود.

There are two kinds of hydrothermal vent:

دریچه‌های گرمابی دو جورهستند:

black smokers and white smokers.

دودزاهای سفید و سیاه.

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

دودزاهای سیاه، آب غنی اسیدی، دی اکسید کربن‌دار آزاد می‌کنند،

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

که صدها درجه سانتیگراد گرم شده و حاوی سولفور، آهن، مس،

and other metals essential to life.

و سایر فلزات ضروری برای زندگی است.

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

اما اکنون دانشمندان براین باورند که دودزاهای سیاه برای LUCA خیلی گرم بوده--

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

پس اکنون اولین انتخاب برای بستر حیات دودزاهای سفید است.

Among the white smokers,

در میان دودزاهای سفید،

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

محوطه‌ای از دریچه‌های گرمابی به نام شهر گمشده در میانه اقیانوس اطلس است

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

که بهترین انتخاب برای بستر حیات است.

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

آب دریایی که خارج می‌شد کاملا قلیایی و بدون دی اکسید کربن است

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

اما پر از متان و زمینه مناسبی برای دماست.

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

دودزاهای سیاه مجاور هم ممکن است در تولید دی اکسید کربنی که برای

for life to evolve at Lost City,

تکامل حیات در شهرگمشده لازم است سهیم بوده باشند،

giving it all the components to support the first organisms

با در نظر گرفتن کل آن مولفه‌ها در پ شتیبانی از موجودات اولیه

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

که منجر به تنوع باورنکردنی زندگی امروز بر روی زمین گردیده است.