The mysterious origins of life on Earth - Luka Seamus Wright

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

Billions of years ago on the young planet Earth

לפני מיליארדי שנים על כדור הארץ הצעיר

simple organic compounds assembled into more complex coalitions

תרכובות אורגניות פשוטות התרכבו לקואליציות מורכבות יותר

that could grow and reproduce.

שיכלו לגדול ולהשתכפל.

They were the very first life on Earth,

אלה היו החיים הראשונים על כדור הארץ,

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

והם הביאו לעליה של כל אחד ממיליארדי המינים

that have inhabited our planet since.

שאיכלסו את כדור הארץ מאז.

At the time, Earth was almost completely devoid

באותו זמן, כדור הארץ היה כמעט לגמרי נטול

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

מה שאנחנו מכירים כתנאי מחיה מתאימים ליצורים חיים.

The young planet had widespread volcanic activity

בפלנטה הצעירה היתה פעילות וולקנית ענפה

and an atmosphere that created hostile conditions.

ואטמוספירה שיצרה תנאים עויינים.

So where on Earth could life begin?

אז היכן החיים על כדור הארץ היו יכולים להתחיל?

To begin the search for the cradle of life,

כדי להתחיל לחפש את ערש החיים,

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

חשוב ראשית להבין את הצרכים הבסיסיים לכל צורת חיים.

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

יסודות ותרכובות שחיוניים לחיים כוללים מימן, מתאן, חנקן,

carbon dioxide, phosphates, and ammonia.

פחמן דו חמצני, פוספאטים, ואמוניה.

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

כדי שהרכיבים האלה יתחברו ויגיבו אחד עם השני,

they need a liquid solvent: water.

הם צריכים ממס נוזלי: מים.

And in order to grow and reproduce,

וכדי לגדול ולהתרבות,

all life needs a source of energy.

כל החיים צריכים מקור אנרגיה.

Life forms are divided into two camps:

צורות חיים מחולקות לשני מחנות:

autotrophs, like plants, that generate their own energy,

אוטותרופים, כמו צמחים, שמייצרים אנרגיה בעצמם,

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

והטרותרופים, כמו חיות, שצורכות אורגניזמים אחרים לאנרגיה.

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

לצורת החיים הראשונה לא היו אורגניזמים אחרים לצרוך כמובן,

so it must have been an autotroph,

אז היא היתה חייבת להיות אוטותרופית,

generating energy either from the sun or from chemical gradients.

ויצרה אנרגיה או מהשמש או ממפלים כימיים.

So what locations meet these criteria?

אז איזה מקומות עומדים בדרישות האלו?

Places on land or close to the surface of the ocean

למקומות על האדמה או קרוב לפני השטח של האוקיינוס

have the advantage of access to sunlight.

יש יתרון של גישה לקרני השמש.

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

אבל בזמן שהחיים החלו, הקרינה האולטרה סגולה על פני כדור הארץ

was likely too harsh for life to survive there.

היתה כנראה חזקה מכדי שהחיים יתקיימו שם.

One setting offers protection from this radiation

מיקום אחד הציע הגנה מהקרינה הזו

and an alternative energy source:

ומקור אנרגיה חלופי:

the hydrothermal vents that wind across the ocean floor,

המנדפים ההידרותרמיים שנמצאים על פני רצפת האוקיינוס,

covered by kilometers of seawater and bathed in complete darkness.

שמכוסים על ידי קילומטרים של מי ים ואפופים בחשכה מוחלטת.

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

מנדף הידרותרמי הוא בקע בקרום כדור הארץ

where seawater seeps into magma chambers

בו מי הים מחלחלים לתאי מגמה

and is ejected back out at high temperatures,

ואז נפלטים חזרה בטמפרטורות גבוהות,

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

יחד עם מרק עשיר של מינרלים ותרכבות כימיות פשוטות.

Energy is particularly concentrated

אנרגיה במיוחד מרוכזת

at the steep chemical gradients of hydrothermal vents.

בשיפועים הכימיים התלולים של מנדפים הידרותרמיים.

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

יש קו עדויות נוסף שמצביע על מנדפים הידרותרמיים:

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

האב האוניברסלי המשותף האחרון של החיים, או LUCA בקיצור.

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

LUCA לא היה צורת החיים הראשונה, אלא הכי קדומה שאנחנו יכולים לאתר.

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

ואפילו, אנחנו לא יודעים למעשה איך LUCA נראה --

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

אין מאובני LUCA, אין LUCA של ימינו עדיין בסביבה --

instead, scientists identified genes that are commonly found in species

במקום, מדענים זיהו גנים שמשותפים במינים

across all three domains of life that exist today.

בכל רחבי ממלכת החי שקיימים היום.

Since these genes are shared across species and domains,

מאחר והגנים האלה משותפים לרוחב מינים ומשפחות,

they must have been inherited from a common ancestor.

הם היו חייבים להיות מורשים מאב משותף.

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

הגנים המשותפים האלה אומרים לנו ש LUCA חי במקום חם ונטול חמצן

and harvested energy from a chemical gradient—

ואסף אנרגיה ממפל כימי --

like the ones at hydrothermal vents.

כמו אלו במנדפים ההידרותרמיים.

There are two kinds of hydrothermal vent:

יש שני סוגים של מנדפים הידרותרמיים:

black smokers and white smokers.

עשן שחור ועשן לבן.

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

מנדפי עשן שחור משחררים מים חומציים עשירים בפחמן דו חמצני,

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

מחוממים למאות מעלות צלזיוס ומלאים בגופרית, ברזל, נחושת,

and other metals essential to life.

ומתכות אחרות שחיוניות לחיים.

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

אבל מדענים מאמינים עכשיו שמנדפי עשן שחור היו חמים מדי לLUCA --

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

אז עכשיו המועמדים המובילים לערש החיים הם מנדפי עשן לבן.

Among the white smokers,

יחד עם מנדפי עשן לבן,

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

שדה של מנדפים הידרו תרמיים ברכס האמצע אטלנטי שנקרא העיר האבודה

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

הפך למועמד המוביל לערש החיים.

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

מי הים שנפלטים פה הם אלקליים ונטולי פחמן דו חמצני,

but is rich in methane and offers more hospitable temperatures.

אבל עשירים במתאן ומציעים

טמפרטורות יותר מסבירות פנים.

Adjacent black smokers may have contributed the carbon dioxide necessary

מנדפי עשן שחור סמוכים אולי תרמו את הפחמן הדו חמצני הדרוש

for life to evolve at Lost City,

לחיים להתפתח בעיר האבודה,

giving it all the components to support the first organisms

מה שנתן להם את כל הרכיבים כדי לתמוך באורגניזמים הראשונים

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

שנפרסו לגיוון המדהים של חיים על כדור הארץ היום.