أعلن ديدييه كويلوز الحائز على جائزة نوبل، إلى جانب زميله الحائز على جائزة جاك زوستاك وعالم الفلك ديميتار ساسيلوف، عن إنشاء تحالف دولي جديد يسمى "اتحاد الأصول" خلال الاجتماع السنوي لعام 2023 للجمعية الأمريكية لتقدم العلوم. يجمع الاتحاد بين الباحثين العاملين في أصول مراكز ومبادرات الحياة في مركز أبحاث زيوريخ، وجامعة كامبريدج، وجامعة هارفارد، وجامعة شيكاغو لاستكشاف العمليات الكيميائية والفيزيائية للكائنات الحية والظروف البيئية الملائمة لدعم الحياة على الكواكب الأخرى.
يقول ديدييه كويلوز، الذي يدير المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيورخ لأصل وانتشار الحياة ومركز ليفرهالم للحياة في الكون في كامبريدج: إننا نعيش لحظة غير عادية في التاريخ. بينما كان لا يزال طالب دكتوراه، كان كويلوز أول من اكتشف كوكباً خارج المجموعة الشمسية - كوكب يدور حول نجم من النوع الشمسي خارج النظام الشمسي للأرض. اكتشاف حصل من أجله لاحقاً على جائزة نوبل في الفيزياء.
في غضون جيل واحد، اكتشف العلماء الآن أكثر من 5000 كوكب خارج المجموعة الشمسية، وتوقعوا احتمال وجود تريليونات أخرى في مجرة درب التبانة وحدها. إن كل اكتشاف يلهم أسئلة أكثر من الإجابات حول كيف ولماذا نشأت الحياة على الأرض، وما إذا كانت موجودة في مكان آخر من الكون.
تعمل التطورات التكنولوجية، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي والبعثات بين الكواكب إلى المريخ، على تسريع الوصول إلى حجم هائل من الملاحظات والبيانات الجديدة، بحيث يتطلب الأمر تقارب شبكة متعددة التخصصات لفهم ظهور الحياة في الكون.
عندما تم الإعلان عن تأسيس "اتحاد الأصول" الجديد خلال الاجتماع السنوي لعام 2023 للجمعية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS) فإن أول ما قد يتبادر إلى الذهن على الفور أننا سوف نشهد اتحاداً خيالياً بين النجوم، لكن في الحقيقة فإن هذا التحالف الدولي يجمع بين خبرة الباحثين العاملين في مراكز أصول ومبادرات الحياة في كل من مركز أبحاث زيوريخ وجامعة كامبريدج وجامعة هارفارد وجامعة شيكاغو.
معاً سيستكشف العلماء العمليات الكيميائية والفيزيائية للكائنات الحية والظروف البيئية المواتية لدعم الحياة على الكواكب الأخرى. وعلق كويلوز على أن "اتحاد الأصول" يبني على علاقة جماعية طويلة الأمد تم تعزيزها من خلال تعاون مشترك في مشروع تم الانتهاء منه مؤخراً مع مؤسسة Simons.
بصمات حيوية خارج الأرض
يدعم هذا التعاون عمل الباحثين مثل أستاذة علم الحيوان، إميلي ميتشل، التي تعمل مع كويلوز في مركز ليفرهالم للبحث عن الحياة في الكون في كامبريدج، هو مسافر بيئي عبر الزمن. إنها تستخدم المسح بالليزر القائم على المجال والإيكولوجيا الرياضية الإحصائية على حفريات عمرها 580 مليون عام لكائنات أعماق البحار لتحديد العوامل الدافعة التي تؤثر على أنماط التطور الكلي للحياة على الأرض. أثناء حديثها خلال جلسة أصول الحياة في المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيورخ في الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS)، أعادت ميتشل المشاركين إلى الوراء إلى ما قبل 4 مليارات سنة عندما أظهر الغلاف الجوي المبكر للأرض - الخالي من الأكسجين والغارق في الميثان - علاماته الأولى على الحياة الميكروبية. تحدثت عن كيفية نجاة الحياة في البيئات القاسية وكيفية تطورها ثم قدمت ميتشل رؤى فلكية-بيولوجية محتملة حول أصول الحياة في أماكن أخرى من الكون.
تقول ميتشل: عندما نبدأ في استكشاف الكواكب الأخرى، من خلال بعثات المريخ، يمكن أن تكشف البصمات الحيوية ما إذا كان أصل الحياة نفسها وتطورها على الأرض مجرد حادث سعيد أو جزء من الطبيعة الأساسية للكون بكل تعقيداتها البيولوجية والبيئية.
استعمار الفضاء بالخلايا الاصطناعية
في حين أن الخلايا البيولوجية المعقدة ليست مفهومة تماماً بعد، فإن الخلايا الاصطناعية تسمح لعلماء الكيمياء الحيوية، مثل كيت آدمالا، المشرفة على مختبر البروتوبيولوجيا "والتي تهتم بدراسة أشكال الحياة الدقيقة" بجامعة مينيسوتا بتفكيك الأنظمة المعقدة إلى أجزاء أبسط. الأجزاء التي تسمح للعلماء بفهم المبادئ الأساسية للحياة والتطور ليس فقط على الأرض، ولكن أيضاً الحياة المحتملة على الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.
أطلقت أدمالا سعيها لبناء الحياة من الصفر كطالبة دراسات عليا في جامعة هارفارد مع جاك زوستاك الحائز على جائزة نوبل. إنها تسعى لإنشاء مفاعلات حيوية بسيطة تشبه الخلايا والتي بدورها تشبه أقدم أشكال الحياة من خلال تطبيق مبادئ الهندسة على علم الأحياء. خلال اختبار الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم AAAS، أوضحت أدامالا كيف تسمح الخلايا الاصطناعية للعلماء بدراسة ماضي وحاضر ومستقبل الحياة في الكون. على عكس الخلايا البيولوجية، من الممكن رقمنة الخلايا الاصطناعية ونقلها عبر مسافات شاسعة لإنشاء، على سبيل المثال، دواء أو لقاحات عند الطلب - "صيدلية فلكية" يمكن أن تدعم الحياة على متن سفينة الفضاء، أو حتى مستعمرة مريخية في المستقبل. حتى ذلك الحين، تقدم الخلايا الاصطناعية تطبيقات عملية للبشرية من حيث أنظمة الطاقة المستدامة، وزيادة غلة المحاصيل، والعلاجات الطبية الحيوية.
ما هي الحياة؟
على الرغم من عدم وجود تعريف شامل للحياة حتى الآن، فقد ألهم السعي لاكتشاف أصولها الحماس والتعاون الجديد وفتح الأبواب داخل قاعات المجتمع العلمي الأكثر قدسية.
اتحاد الأصول
يسر باحثون من أربع مؤسسات رائدة الإعلان عن نيتهم في إنشاء اتحاد بحثي بهدف تسهيل البحث التعاوني الفعال متعدد التخصصات والمبتكر لتعزيز فهمنا لظهور الحياة وتطورها المبكر ومكانتها في الكون.
المراكز التالية هي التي أسست اتحاد الأصول:
مبادرة أصول الحياة -جامعة هارفارد.
مركز نشأة وانتشار الحياة- ETH Zurich.
مركز أصول الحياة- جامعة شيكاغو.
مركز ليفرهالم للحياة في الكون- جامعة كامبريدج.
سوف يتابع اتحاد الأصول مواضيع البحث العلمي التي تهم مراكزه التأسيسية من منظور طويل الأجل ومعالم مشتركة. ستسعى جاهدة لإنشاء منصة تمويل مستقرة لخلق فرص للأفكار الإبداعية والمبتكرة، وتمكين العلماء الشباب من ممارسة مهنة في هذا المجال الجديد.
إن اتحاد الأصول مفتوح للأعضاء الجدد، من المراكز والأفراد، وهو ملتزم بتطوير الآليات والهيكل لتحقيق هذا الهدف.
سيعقد المؤتمر العلمي الافتتاحي لاتحاد الأصول في جامعة هارفارد في الفترة من 12 إلى 15 سبتمبر 2023.
----