ජීවයට රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පුනරාවර්තනය හෙවත් නැවත නැවත කිරීම අවශ්‍ය වේ. ස්වයංඋත්ප්‍රේරණය(autocatalysis) ලෙස හැඳින්වෙන ස්වයං-තිරසාර පුනරාවර්තනය සඳහා අවශ්‍ය ප්‍රතික්‍රියා සහ කොන්දේසි විස්තර කිරීම –  – වෙනත් ග්‍රහලෝක මත ජීවය සෙවීම වෙත අවධානය යොමු කළ හැකිය. (Image credit: Betül Kaçar)

බහීර් ජීවීන් කාබන් මත පදනම් නොවනවා වන්නට හැකි බව නව අධ්‍යයනයකින් හෙළි වේ

පෘථිවි ජීවය පදනම් වී ඇත්තේ කාබන් මතය. කාබන් වලින් ඔබ්බට විවිධ මූලද්‍රව්‍ය භාවිතා කරමින් විවිධ ග්‍රහලෝකවල පැවතිය හැකි බව අප දන්නා අන්දමේ ජීවයට වඩා රැඩිකල් ලෙස වෙනස් ජීව විද්‍යාවට සහාය විය හැකි ස්වයං-තිරසාර රසායනික ප්‍රතික්‍රියා, නව අධ්‍යයනයකින් හෙළි වේ.

මහ පොළොවේ, ජීවය කාබනික සංයෝග මත පදනම් වේ. මෙම අණු කාබන් වලින් සමන්විත වන අතර හයිඩ්රජන්, ඔක්සිජන්, නයිට්රජන්, පොස්පරස් සහ සල්ෆර් වැනි අනෙකුත් මූලද්රව්ය බොහෝ විට ඇතුළත් වේ.

කෙසේ වෙතත්, විද්යාඥයන් දිගු කලක් තිස්සේ කල්පනා කරන දෙයක් වන්නේ පෘථිවියන් බෑහර ජීවය සැලකිය යුතු ලෙස, වෙනස් රසායන විද්යාවක් මත පදනම්ව පරිණාමය විය හැක යන්නය. නිදසුනක් වශයෙන්, පර්යේෂකයන් දිගු කලක් තිස්සේ අනුමාන කර ඇත්තේ සිලිකන් ජීව විද්‍යාව සඳහා ප්‍රධාන කාර්ය භාරය ඉ‍ටු කළ හැකි බවයි.

විස්කොන්සින්-මැඩිසන් විශ්ව විද්‍යාලයේ තාරකා ජීව විද්‍යාඥයෙකු, බැක්ටීරියා විද්‍යාඥයෙකු සහ පරිණාමීය ජීව විද්‍යාඥයෙකු වන අධ්‍යයනයේ ජ්‍යෙෂ්ඨ කතුවර Betül Kaçar Space.com වෙත පැවසුවේ “පෘථිවි ජීවය පමණක් නොව, සියලු ආකාරයේ ජීවීන් කෙබඳු විය හැකිද යන්න පිළිබඳ අදහසක් ලබා ගැනීමට මෙම හැකියාවන් ගවේෂණය කිරීම වැදගත් වේ” යනුවෙනි

පෘථිවියේ ජීවයට ප්‍රධාන වන රසායනික අන්තර්ක්‍රියාවක් ස්වයංඋත්ප්‍රේරණය (autocatalysis) ලෙස හැඳින්වේ. ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා ස්වයංචිරස්ථායී වේ(self-sustaining ) – එම ප්‍රතික්‍රියාවම නැවත සිදුවීමට අනුබල දෙන අණු ඒවාට නිපදවිය හැක. වැඩි වෙමින් ඇති හා ගහනයක් ගැන සිතන්න. හාවන් යුගල එකට එකතු වී, අලුත් හාවුන් පැටවුන් බිහි කරති, පසුව නව හාවන් යුගල වශයෙන් වර්ධනය වී ඊටත් වඩා හාවන් සාදනු ලැබේ. සුළු කාලයකින් තවත් හාවන් විශාල සංඛ්‍යාවක් බෝ කිරීමට හාවන් බොහෝ දෙනෙකු අවශ්ය නොවේ.

“ජීවිතයේ සම්භවය පිළිබඳ සොයා බලන පර්යේෂකයන් ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය ගැන සැලකිලිමත් වීමට එක් ප්‍රධාන හේතුවක් වන්නේ ජීවයේ ප්‍රධාන ලක්‍ෂණයක්වන ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය සඳහා උදාහරණයක් වීමයි”, Kaçar පවසයි. “ජීවිය තව තවත් ජීවයන් සෑදීම උත්ප්‍රේරණය කරයි. එක් සෛලයක් සෛල දෙකක් නිපදවයි, එය හතරක් බවට පත් විය හැක, එසේ ය. සෛල සංඛ්‍යාව වැඩි වන විට, සිදු විය හැකි අන්තර්ක්‍රියාවල සංඛ්‍යාව සහ විවිධත්වය ඒ අනුව ගුණ කරයි.”

නව අධ්‍යයනයේ දී, පර්යේෂකයෝ කාබනික සංයෝගවලින් ඔබ්බට ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණයක් සෙවූහ. ඔවුන් තර්ක කළේ ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය මගින් අජීවජ්ජනනය (abiogenesis) මෙහෙයවීමට උපකාර කළ හැකි බවයි

විද්‍යාඥයන් අවධානය යොමු කළේ අණුවක බහු පිටපත් ජනනය කළ හැකි බද්ධ්ප්‍රචාරණ චක්‍ර(compropagation cycles) ලෙස හඳුන්වන දේ කෙරෙහිය. ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ස්වයංක්‍රීයකරණය සිදු වීමට මග පාදන මෙම චක්‍ර නැවත සිදුවීමට උපකාර කිරීම සඳහා මෙම නිෂ්පාදන ආරම්භක ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිත කළ හැකිය. 

“සංසන්දනය විවාදාත්මක ලෙස අද්විතීය වන්නේ එය ප්‍රතිදානයක ගුණාකාර නිපදවන තනි ප්‍රතික්‍රියාවක් වන බැවිනි – එය ප්‍රජනනයට බොහෝ සෙයින් සමාන ය,” අධ්‍යයනයේ ප්‍රධාන කර්තෘ විස්කොන්සින්-මැඩිසන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පරිණාමීය ජීව විද්‍යාඥයෙකු වන Zhen Peng Space.com වෙත කියා සිටියේය.

මෙම ප්‍රතික්‍රියා සොයා ගැනීම සඳහා විවිධ භාෂා ගණනාවකින් ලියා ඇති ඩිජිටල්කරණය වූ සියවස් දෙකකට වැඩි කාලයක විද්‍යාත්මක ලේඛන  විද්‍යාඥයෝ විශ්ලේෂණය කළහ. “ඵලදායි භාෂා සෙවීම් සහ පරිවර්තන මෙවලම් සමඟින්, ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරක චක්‍රවල ව්‍යාප්තිය පිළිබඳ මෙම පුරොගාමි තක්සේරුව සැලසුම් කර පැවැත්වීමට අපට හැකි විය,” අධ්‍යයනයේ සම-කර්තෘ, විස්කොන්සින්-මැඩිසන් විශ්ව විද්‍යාලයේ භූ විද්‍යාඥයෙකු වන Zach Adam, Space.com වෙත පැවසීය.

අවසානයේදී, පර්යේෂකයන් විසින් ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා වල විවිධ චක්‍ර 270ක් සොයා ගන්නා ලදී. “ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය එතරම් දුර්ලභ නොවිය හැක: නමුත් ඒ වෙනුවට එය විවිධ පරිසර බොහොමයක, පෘථිවියට වඩා බොහෝ වෙනස් වෙනස් පරිසරයක පවා  පොදු ලක්ෂණයක් විය හැකිය,” Kaçar පැවසීය.

චක්‍ර 270 න් වැඩි ප්‍රමාණයක් කාබනික සංයෝග යොදා ගත්තේ නැත. සමහරක් පෘථිවියේ ජීවියේ නොමැති හෝ අතිශයින් දුර්ලභ වූ රසදිය, හෝ විකිරණශීලී ලෝහය තෝරියම් වැනි මූලද්‍රව්‍ය වටා කේන්ද්‍රගත විය . චක්‍ර ගණනාවක් සිදුවිය හැක්කේ අතිශයින් ඉහළ හෝ අඩු උෂ්ණත්ව හෝ පීඩන තත්ත්ව යටතේ පමණි.

පර්යේෂකයන් විරල නැතිනම් නිෂ්ක්‍රිය වායු(noble gas) සම්බන්ධ ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරක චක්‍ර හතරක් පවා සොයා ගත් අතර, එය වෙනත් මූලද්‍රව්‍ය සමඟ රසායනිකව ප්‍රතික්‍රියා කළත්, එසේ කරන්නේ කලාතුරකිනි. සෙනෝන් වැනි සාපේක්ෂ නිෂ්ක්‍රීය වායුවකට පවා ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණයට සම්බන්ධ විය හැකි නම්, “ස්වයං උත්ප්‍රේරණය අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍යවල වඩාත් පහසුවෙන් සිදු වන බව අනුමාන කිරීමට හොඳ හේතුවක් ඇත,” පෙන්ග් පෙන්වාදෙයි.

මෙම චක්‍රවලින් අටක් පමණක් ප්‍රතික්‍රියා හතරකින් හෝ වැඩි ගණනකින් සෑදුණු සාපේක්ෂ සංකීර්ණ ඒවා විය. චක්‍ර 270 න් බොහොමයක් සරල වූ අතර, එක් එක් ප්‍රතික්‍රියා දෙකකින් සමන්විත විය.

“මෙවැනි ප්‍රතික්‍රියා සිදුවන්නේ ඉතා කලාතුරකිනි යැයි කලින් අප කල්පනා කරා,” Kaçar ප්‍රකාශය්ක සඳහ කරයි, “අපි පෙන්වන්නේ එය ඇත්ත වශයෙන්ම එපමණම දුර්ලභ නොවන බවයි. අප කලයුත්තේ නිවැරදි ස්ථානය හරිහැටි හඳුනා ගැනීමයි.”

පර්යේෂකයන් සඳහන් කළේ ඒවා(චක්‍ර) එකිනෙකට වඩාත් බෙහෙවින් වෙනස් වන විට පවා බහු චක්‍ර එකට ඒකාබද්ධ කළ හැකි බවයි. මෙය ස්වයංපෝෂණ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වලට තුඩු දිය හැකි අතර එමඟින් විශාල සංකීර්ණත්වයක් නිපදවීමට විවිධ අණු රාශියක් ජනනය කරයි.

“ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය සඳහා මූලික වට්ටෝරු රාශියක් ඇති බැවින්, ග්‍රහලෝකයක රසායන විද්‍යාව හැඩගැස්වීමේදී ස්වයංක්‍රීය උත්ප්‍රේරණය, සමපාත කිරීම හරහා වඩාත් කැපී පෙනෙන බලපෑම් ඇති කරන්නේ කෙසේද යන්න අවබෝධ කර ගැනීම වෙත පර්යේෂණයේ අවධානය යොමු විය හැකිය,” Kaçar කියයි.

විද්‍යාඥයින් බලාපොරොත්තු වන්නේ අනාගත පර්යේෂණ මගින් ඔවුන් විසින් නිර්මාණය කරන ලද මෙම නව සොයා ගැනීම් මාලාව, පර්යේෂණාත්මකව අත්හදා පරීක්ෂා කිරීමට හැකිවනු ඇති බවයි.

“මෙහි ඉදිරිපත් කර ඇති චක්‍ර අපගේ ග්‍රහලෝකයේ මින් පෙර උත්සාහ කර නොමැති ආකාරවලින් මිශ්‍ර කර ගැලපිය හැකි මූලික වට්ටෝරු මාලාවකි,” Peng පෙන්වා දෙයි, “ඒවා කාබන් හෝ සිලිකන් මත පදනම් වූ චක්‍ර පවා දහනය වී හෝ මිදී ඇති තත්වයන් තුළ ක්‍රියා කරන සංකීර්ණ රසායන විද්‍යාවේ මුළුමනින්ම නව උදාහරණ සොයා ගැනීමට මග පෑදිය හැක.”

කෙසේවෙතත්, මෙම චක්‍ර කෙතරම් පිළිගත හැකිද යන්න අවිනිශ්චිත බව පර්යේෂකයෝ අනතුරු අඟවති. “අපි එකතු කරන ලද සියලුම උදාහරණ රසායනාගාරයක අත්හදා බැලීමට හැකි බවට හෝ වෙනත් විශ්වීය වස්තූන් මත සොයා ගත හැකි බවට සහතිකයක් නැත,” පෙන්ග් පවසයි.

විශ්වයතුළ ජීවය සෙවීම සඳහා සහ ජීවයේ මූලාරම්භය අවබෝධ කර ගැනීම පිණිස මෙම ප්‍රයත්නය මගින් සැපයෙන ඇඟවුම් වලට අමතරව  මෙම පර්යේෂණයට “රසායනික සංශ්ලේෂණය ප්‍රශස්ත කිරීම සහ සම්පත් සහ ශක්තිය කාර්යක්ෂමව භාවිතා කිරීම” වැනි ප්‍රායෝගික යෙදුම් ද තිබිය හැකිය,” යි ඇඩම් පෙන්වා දෙයි, “රසායනික ගණනය කිරීම වැනි උනන්දුව දනවන කාර්යයන් සඳහා රසායනික සංයෝග භාවිතා කිරීම ද තවත් ඇඟවීමකි.”

විද්‍යාඥයෝ, ඔවුන්ගේ සොයාගැනීම් සැප්තැම්බර් 18 දා ඇමරිකානු රසායනික සංගමයේ ජර්නලයේ   විස්තරාත්මකව දක්වති.

Space.com(Uploaded: Sep 26, 2023) හී පළවන Alien life may not be carbon-based, new study suggests යන ලිපිය ඇසුරෙනි