دوشنبه ۲۶ اسفند ۱۳۸۱
شماره ۳۰۰۷- March, 17, 2003
علم
Front Page

آهن رباي مريخي
بسياري عقيده دارند كه احتمالا در آغاز تاريخ نظام خورشيدي حيات به صورت ابتدايي روي كره مريخ وجود داشته است
005015.jpg
رالف لورنز
ترجمه: حسن سالاري
پيدا كردن بلورهاي آهن ربا در شهاب سنگ هاي مريخي اميدهاي تازه براي كشف حيات در اين كره فراهم كرده است.
نمونه هاي زميني اين بلورها سال ها پيش در باكتري هايي پيدا شده اند كه خاصيت مغناطيس گرايي دارند.
وقتي محققان در سال ۱۹۹۶ گزارش كردند كه بقاياي حيات مريخي را درون شهاب سنگي با قدمت ۹/۳ ميليارد سال پيدا كرده اند، با واكنش هاي متفاوتي روبه رو شدند. برخي به يافته هاي آنان خوشبينانه نگريستند، حال آن كه برخي در آنها شك كردند. در نتيجه، بحث و گفت وگو بين اين دو گروه بالا گرفت. به هر حال، پس از مدت كوتاهي بيش تر شواهدي كه از آن شهاب سنگ به دست آمده بود، اعتبار خود را از دست دادند و ظرف چند ماه، بيش تر دانشمندان متقاعد شدند كه از اين مورد نمي توانند حمايت كنند. اما اكنون بحث و جدل پيرامون حيات در كره مريخ، شدت وحدت بيش تري پيدا كرده است. به تازگي همان شهاب سنگ كه ALH84001 نام گرفته است و در سال ۱۹۸۴ معدن يابي آن را در قطب جنوب كشف كرد، توجه زيست شناسان فضايي را به خود مشغول كرده است. دانشمندان عقيده دارند، اين شهاب سنگ كه بزرگترين سنگ روي كره زمين محسوب مي شود، حدود ۱۶ ميليون سال پيش در اثر برخورد يك آستروئيد يا ستاره دنباله دار به سطح مريخ، از آن جدا شده و پس از سرگردان شدن در فضا سرانجام در قطب به زمين نشسته است. وقتي در سال ۱۹۹۶ «ديويد مكاي» و همكارانش از مركز فضايي جانسون گزارش كردند كه اين شهاب سنگ حاوي «حيات فسيلي»، شواهد متعددي را براي ادعاي خود ارائه كردند: تغييراتي ظريف در تركيب معدني، اثراتي از مولكول هاي آلي پيچيده و حتي برآمدگي هاي درازي كه تصور مي شد باكتري هاي فسيل شده هستند. از آن زمان به بعد، نشان داده شده كه اين شواهد قطعي و قابل استناد نيستند. اما مخالفان عقيده مكاي نتوانستند يكي از شواهد او را به راحتي رد كنند. در حال حاضر بحث و گفت وگوها پيرامون وجود بلورهاي آهن رباي بسيار ريزي در اين شهاب سنگ، مي چرخد. چرا آهن ربا بايد نشانه حيات باشد؟ زيرا رده اي از باكتري ها در كره زمين وجود دارد كه بلور آهن ربا توليد مي كنند تا در آبگيرهاي گل آلود و تاريك خود را در جهت مناسبي آرايش بخشند. آيا مريخ حدود ۴ ميليارد سال پيش كاشانه باكتري هاي مشابهي نبوده است؟
بلورهاي آهن ربا طي فرآيندهاي زمين شناسي و بدون دخالت عوامل زنده نيز توليد مي شوند. از اين رو، بسياري از محققان عقيده دارند كه بلورهاي آهن رباي اين شهاب سنگ، نيز به همين شيوه توليد شده اند. اما در سال ۲۰۰۰ «كتي توماس» به خصوصيات جالبي در بلورهاي اين شهاب سنگ پي برد. بلورهاي مغناطيسي كه با فرآيندهاي زمين شناسي تشكيل مي شوند، به طور معمول مقادير كمي تيتانيوم و از ديگر فلزات دارند. اما بلورهاي شهاب سنگ مريخي همانند بلورهاي آهن رباي باكتري هاي روي زمين، به طور استثنايي كاملا خالص هستند. آنها گلوله اي شكل نيز هستند، حال آن كه آهن رباهاي حاصل از فرآيندهاي زمين شناسي، بلورهاي مكعبي يا هشت وجهي مي سازند. به علاوه، قطب هاي مغناطيسي اين بلورها كاملا در امتداد محور طولي آن ها قرار دارند. بلورهاي مغناطيسي باكتري ها نيز چنين خاصيتي دارند كه نشان دهنده قدرت اين آهن ربا است. يكي از زمين شناساني كه تحت تأثير اين يافته ها قرار گرفته است چنين مي گويد: «كار كتي توماس بي نهايت دقيق است. اين محكم ترين دليل براي وجود حيات در مريخ است. »
بنابراين، بلورهاي مريخي مشابه بلورهايي هستند كه در باكتري هاي روي زمين يافت مي شوند. اما آيا اين به واقع به آن مفهوم است كه آن ها نماينده حيات مريخي هستند؟
در همايشي كه در فروردين ماه سال ۲۰۰۱ برگزار شد «دي سي گولدن» دلائل محكمي عليه اين نظريه مطرح كرد. او با گرما دادن كربنات هايي به نام سيدريت در آزمايشگاه، بلورهاي بسيار مشابهي توليد كرده است. كشف گولدن به اين معناست كه آهن رباهايALH84001 مي توانند به طور غير زيستي نيز ساخته شوند. بلورهاي اين شهاب سنگ نيز در ميان رسوبات كربناتي پيدا شده اند. از اين رو به نظر مي رسد اين بلورها هنگام برخورد آستروئيد به سطح مريخ و در اثر گرما و فشار حاصل از اين برخورد، تشكيل شده باشند. اما كتي توماس معتقد است بلورهاي گولدن به صورت سه بعدي مورد بررسي قرار نگرفته اند. آنها فقط در يك تصوير يك بعدي ميكروسكوپ الكتروني نشان داده شده اند. بنابراين، نمي توان به سادگي پذيرفت كه آنها همان شكل بلورهاي شهاب سنگ مريخي را دارند.
اما جار و جنجال اساسي زماني شروع شده كه «ايمرفريدمن» از مركز تحقيقات ايمزناسا، مقاله اي را در مجله PNAS به چاپ رسانيد و در آن ادعا كرد كه دانه هاي آهن رباي شهاب سنگ مريخي همانند دانه هاي مرواريد در يك زنجيره آرايش يافته اند. زنجيره اي از بلورهاي آهن ربا براي جهت دهي به باكتري ها مناسب است.
اما همان طور كه ممكن است شما نيز تجربه كرده باشيد، يك زنجير زياد پايدار نيست و با كمي تكان به صورت توده اي جمع مي شود. از اين رو، باكتري ها با استفاده از غشايي انعطاف پذير بلورها را از يكديگر دور نگه مي دارند و حالت رشته دانه هاي آهن ربا را به صورت زنجير حفظ مي كنند. فريدمن با استناد به اين موضوع مي گويد: «وقتي من زنجيره دانه هاي آهن ربا را ديدم، متقاعد شدم. »
برخي از مخالفان نظريه حيات مريخي بر اين باورند كه اين زنجيره ها ممكن است بقاياي باكتري هايي باشند كه پس از قرارگيري شهاب سنگ بر سطح زمين آن را آلوده كرده اند. فريدمن ضمن رد اين عقيده مي گويد: «بلورها درون رسوبات كربناتي مدفون شده اند و اين رسوبات درون گويچه هاي شيشه اي قرار گرفته اند. از اين رو به نظر نمي رسد اين باكتري ها توانسته باشند وارد اين صخره بشوند. »
بيش تر دانشمنداني كه روي سيارات تحقيق مي كنند، دوست دارند باور كنند كه حيات در مكان هاي ديگري نيز وجود دارد. در واقع بسياري عقيده دارند كه احتمالا در آغاز تاريخ نظام خورشيدي، حيات به صورت ابتدايي روي كره مريخ وجود داشته است. در آن زمان، اتمسفر اين سياره ضخيم تر بود و گرماي اين سياره نوپا، سطح آن را به اندازه اي گرم نگه مي داشت كه براي حفظ آب مايع بر سطح آن كافي بود.
به هر حال، اغلب دانشمندان بر اين باورند شواهدي كه از اين شهاب سنگ به دست آمده اند قانع كننده نيستند. به نظر مي رسد بگومگوهايي كه پيرامون حيات در كره مريخ وجود دارد، تنها زماني به سرانجام خواهند رسيد كه نمونه هايي از خود سياره، به خصوص از بستر رودخانه ها و درياچه هاي خشك شده آن، جمع آوري شوند.
از حيات مريخي فاصله بگيريم و كمي به حيات زميني و باكتري هاي آهن رباساز بپردازيم. اين باكتري هاي آبزي اغلب در بستر آبگيرهاي گل آلود زندگي مي كنند و غلظت هاي بالاي اكسيژن براي آن ها سمي است. بلورهاي آهن ربا كه زنجيروار در طول باكتري ها آرايش يافته اند، در به دور ماندن از محيط غني از اكسيژن به آنها كمك مي كنند.
همان طور كه مي دانيد ميدان مغناطيسي زمين، در نيم كره شمالي متوجه شمال و كمي به سمت پايين و در نيم كره جنوبي متوجه شمال و كمي به سمت بالا است و با دور شدن از استوا و نزديك شدن به قطب ها، انحراف آن از حالت افقي افزايش مي يابد. در نيم كره شمالي، بيش تر باكتري هاي مغناطيسي، شمال جو هستند، حال آن كه در نيم كره جنوبي بيش تر اين باكتري ها جنوب جو هستند. در نتيجه، اين باكتري هاي كف زي كه با اكسيژن ميانه خوبي ندارند، تحت تأثير ميدان مغناطيسي به سمت پايين شنا مي كنند و در گل و لاي بستر مدفون مي شوند. اگر تلاطم آب آبگير باعث آمدن باكتري هاي مغناطيسي به سطح آب شود، قطب نماهاي ظريف و دست سازشان آنها را به سوي كف آبگير هدايت مي كند. بلورهاي آهن رباي باكتري هاي مغناطيسي خلوص و ظرافت بسيار زيادي دارند. به كمك روش هاي مهندسي ژنتيك مي توان مقدار زيادي از اين بلورها توليد كرد. اين آهن رباهاي ظريف صنعت الكترونيك را متحول مي سازند.
New Scientist , 19 May. 2001

ژن خودخواه
مارپيچ هاي ناميرا ـ ۲

ريچارد داوكينز
ترجمه: كاوه فيض اللهي
در مورد فرايند دوتا شدن DNA يك نكته مي ماند كه بايد روشن شود، اگر DNA واقعا مجموعه اي از نقشه ها براي ساخت بدن است، چگونه اين نقشه ها عملي مي شوند؟ چگونه به تار و پود بدن ترجمه مي شوند؟ اين بحث ما را به دومين كار مهمي كه DNA انجام مي دهد مي كشاند. DNA به طور غيرمستقيم بر ساخت نوع ديگري از مولكول ها ـ پروتئين ها ـ نظارت دارد. هموگلوبين كه در فصل پيش از آن صحبت به ميان آمد فقط يك نمونه از طيف گسترده مولكول هاي پروتئيني است. پيام رمزي DNA كه با الفباي چهار حرفي نوكلئوتيدها نوشته شده، با يك شيوه مكانيكي ساده به الفباي ديگري ترجمه مي شود. اين الفباي دوم، الفباي اسيدهاي آمينه است كه مولكول پروتئين را شمرده هجي مي كنند.
ساختن پروتئين ممكن است خيلي متفاوت از ساختن بدن به نظر آيد، اما در واقع نخستين گام كوچك در همان جهت است. پروتئين ها نه تنها بسياري از بافت هاي فيزيكي بدن را تشكيل مي دهند، بلكه روي تمام فرايندهاي شيميايي درون سلول كنترل حساسي داشته و آنها را در زمان درست و مكان درست به طور گزينشي راه اندازي كرده يا متوقف مي سازند. اينكه دقيقا چگونه چنين روندي سرانجام منجر به تكوين نوزاد مي شود، داستاني است كه ده ها سال و شايد قرن ها طول خواهد كشيد تا جنين شناسان سر از كار آن در آورند. اما واقعيت آن است كه اين اتفاق مي افتد. ژن ها به طور غيرمستقيم ساخت بدن را كنترل مي كنند و اين اثر دقيقا يك طرفه است: صفات اكتسابي به ارث نمي رسند. اهميتي ندارد كه در طول زندگي تان چه قدر دانش و خرد گرد آوريد، مقدار آن هر چه باشد سر سوزني هم به طريق ژنتيكي به فرزندانتان منتقل نخواهد شد. هر نسل جديد از صفر آغاز مي كند. بدن، روش ژن ها براي بدون تغيير نگهداشتن ژن هاست. اهميت تكاملي اين واقعيت كه ژن ها تكوين جنيني را كنترل مي كنند در آن است كه با اين كار، ژن ها دست كم تا حدي مسئول بقاي خويش در آينده اند، زيرا بقاي آنها بستگي به كارايي بدني دارد كه مي سازند و در آن زندگي مي كنند. روزگاري انتخاب طبيعي به معناي بقاي افتراقي همانندسازهايي بود كه آزادانه در سوپ نخستين شناور بودند. اكنون انتخاب طبيعي همانندسازهايي را برمي گزيند كه در ساخت ماشين هاي بقا ماهرتر باشند، ژن هايي كه در هنر كنترل تكوين جنيني كاركشته اند. در اين مورد نيز همانندسازها به هيچ وجه آگاه تر يا هدفمندتر از سابق نيستند. همان فرايندهاي قديمي انتخاب خودكار ميان مولكول هاي رقيب با معيارهاي طول عمر، باروري و وفاداري در نسخه برداري، هنوز به همان بي هدفي و اجتناب ناپذيري روزگاران دور ادامه دارند. ژن ها هيچ نوع دورانديشي ندارند. آنها براي آينده برنامه ريزي نمي كنند. ژن ها فقط «هستند»، بعضي ژن ها بيشتر از ديگران، و كل ماجرا صرفا همين است. اما ويژگي هايي كه طول عمر و باروري ژن را تعيين مي كنند ديگر به سادگي گذشته نيستند و از زمين تا آسمان فرق كرده اند.
Dawkins, R. 1999. The Selfish Gene,Oxford.

حاشيه علم

•منشاء پستانداران ماداگاسكار
همه پستانداراني كه امروزه در جزيره ماداگاسكار يافت مي شوند، فرزندان چهار نوع جانور اوليه هستند كه ميليون ها سال قبل موفق شدند به سلامت خود را از قاره آفريقا به اين جزيره برسانند. تحقيقات نشان مي دهد تمامي ۱۰۰ نوع پستانداري كه در اين جزيره زندگي مي كنند منحصر به همين ناحيه هستند و نمونه هاي كاملا مشابه آنها در ساير نقاط يافت نمي شود. اين ۱۰۰گونه، اخلاف ۴ پستاندار اوليه از راسته هاي گربه سانان، ميمون هاي نوع لمور، جوندگان و خارپشت ها هستند. اينكه اين جانوران چگونه در اين جزيره يافت شده اند يكي از اسرار ناشناخته براي زيست شناسان بوده است. به تازگي گروهي از پژوهشگران ساختار ژنتيكي پستانداران موجود در ماداگاسكار را با پستانداران موجود در نواحي ديگر مقايسه كرده و دريافته اند گربه سانان موجود در اين جزيره بازماندگان جانوراني هستند كه در قاره آفريقا زندگي مي كرده اند. به اعتقاد پژوهشگران هيچ يك از اين پستانداران نمي توانسته اند فاصله ۴۰۰ كيلومتري ميان قاره آفريقا و جزيره ماداگاسكار را با شنا طي كنند و به احتمال زياد با استفاده از درختان يا توده هاي گياهان روان در اقيانوس خود را به اين جزيره رسانده اند.

• حذف نمك از رژيم غذايي
005020.jpg

برخورد دولت ها در حذف نمك طعام از رژيم غذايي افراد به موازات ديگر اقدامات در كاهش فشار خون و كلسترول، مي تواند ميزان ابتلاي جهاني به بيماري هاي قلبي و عروقي را تا ميزان ۵۰ درصد كاهش دهد. محققان سازمان بهداشت جهاني پيش بيني مي كنند چنانچه ميزان نمك طعام داخل غذاها را كم كرده و همزمان با آن نيز تلاش خود اشخاص براي كاهش فشار خون و همچنين كلسترول خون ادامه داشته باشد به طرز آشكاري ميزان بيماري هاي قلبي و نيز سكته مغزي در تمام جهان كاهش خواهد يافت. مايكل ياكوبسون مدير اجرايي سازمان بهداشت جهاني در آمريكا گفت اين سازمان درصدد ارائه نوعي توصيه علمي و هشدار به مصرف كنندگان است تا ميزان چربي هاي اشباع شده، نمك طعام و نيز قند را در غذاهاي خود كاهش دهند. اين سازمان مي افزايد اقداماتي نظير پخش پيام هاي بهداشتي در رسانه هاي جمعي درباره اهميت و نقش بيماري فشار خون، ميزان بالاي كلسترول خون و وزن اضافي در ايجاد بيماري هاي قلبي عروقي مي تواند نقش بسيار مهمي در بالا بردن آگاهي مردم داشته باشد. مردم بايد بدانند كه ميزان بالاي سديم كه جزيي از نمك طعام است مي تواند خطر ابتلا به بيماري فشار خون را افزايش دهد.

|  ادبيات  |   اقتصاد  |   ايران  |   جهان  |   علم  |   ورزش  |
|  هنر  |

|   صفحه اول   |   آرشيو   |   بازگشت   |