Naučnici smatraju da su konačno otkrili kako je on nastao nastao na našoj planeti.
Prema jednoj od glavnih teorija o abiogenezi, život na Zemlji nastao je od organskih jedinjenja koje su doneli meteoriti.U biologiji je abiogeneza, hemijska evolucija koja je prethodila biološkoj, prirodni proces kojim je život nastao iz neživih tvari kao što su jednostavna organska jedinjenja.Pobornici teorije o meteoritima smatraju da je ona posebno plauzibilna jer skraćuje vreme potrebno za abiogenezu, budući da su potrebni ključni sastojci mogli nastati u svemiru znatno ranije nego što su uslovi na Zemlji postali pogodni za život.
Zbunjujuće nekolike baze
Naučnici su ranije na kometama, asteroidima i meteoritima otkrili brojna organska jedinjenja, uključujući neke aminokiseline i gradivne blokove DNK. Dezoksiribonukleinska kiselina (DNK) sastoji se od četiri glavna gradivna bloka – nukleotidnih baza zvanih adenin (A), timin (T), citozin (C) i gvanin (G). Ribonukleinska kiselina (RNK), koju neki naučnici smatraju izvornim molekulom života, takođe se sastoji od baza A, C i G, no u njoj timin zamenjuje uracil (U).
Dve od nukleotidnih baza – A i G – spadaju u jdinjenja koja se nazivaju purini, dok su ostale pirimidini. Naučnici su ranije na meteoritima pronašli brojne purine, uključujući one koji nisu zastupljeni u DNK, ali ne i manje molekule pirimidine. Odsutnost pirimidina, a time i baza T, C i U, dugo je bila misterija jer su laboratorijski eksperimenti koji su simulirali uslove u svemiru sugerisali da su i purini i pirimidini mogli nastati tokom hemijskih reakcija izazvanih svetlom u međuzvezdanim molekularnim oblacima ili na svemirskim stenama.
Nova metoda analize
U novoj studiji, objavljenoj u časopisu Nature Communications, naučnici su konačno sofisticiranom tehnologijom u meteoritima koji su stigli na Zemlju uspeli identifikovati sve pirimidine i purine koji se nalaze u DNK i RNK.Kako su to uradili?
Autori studije krenuli su od pretpostavke da C i T u ranijim analizama nisu otkriveni zato što su se mogli razgraditi prilikom izvlačenja uzoraka, budući da su njihove strukture delikatnije. Naime, u ranijim eksperimentima naučnici su zrna meteorita stavljali u vruću kupku koja je sadržala mravlju kiselinu da bi izdvojili tražene molekule.
Tim je, stoga, u svojoj analizi odlučio koristiti hladnu vodu umesto vruće mravlje kiseline, koja je vrlo reaktivna i mogla je uništiti krhke molekule pirimidina. Osim toga, upotrebili su najsavremenije analitičke tehnike, stotinak puta osetljivije od pređašnjih. One su izvorno dizajnirane za genetska i farmaceutska istraživanja u kojima je nužno otkriti vrlo male količine hemijskih jedinjenja.
„Ova grupa uspela je osmisliti tehniku koja više nalikuje hladnom mariniranju nego vrućem čaju, tako da je sposobna izvući osetljivija jedinjenja”, rekao je Džejson Dvorkin, koautor naučnog rada iz NASA. „Bio sam zapanjen što su uspeli videti citozin, koji je vrlo krhak”, dodao je.Tim je analizirao uzorke sa tri meteorita – Murchison, Murray i Tagish Lake– bogata ugljenikom, za koje su ranija istraživanja pokazala da su mogli biti domaćini hemijskih reakcija u kakvima nastaju nukleotidne baze.
U meteoritima su T, C i U otkriveni u količinama od nekoliko delova na milijardu. Ta su jedinjenja bila u koncentracijama sličnim onima kakve su predviđene ogledima koji replikuju uslove pre formiranja Sunčevog sistema. Osim baza T, C i U za kojima su tragali, naučnici su takođe otkrili druge pirimidine koji se ne nalaze u DNK ili RNK. „Ovo je dodavanje sve više delova slagalice; sada je utvrđeno da meteoriti sadrže i šećere i baze”, izjavio je Dvorkin, dodavši da je uzbudljivo videti napredak u razumevanju nastanka temeljnih molekula biologije u svemiru.
Manjak pirimidina
Tim za sada nije pronašao odgovor na pitanje zašto na meteoritima ima mnogo manje pirimidina nego purina. No autori studije smatraju da bi odgovor mogao biti u činjenici da purini u svojoj molekularnoj strukturi imaju petougaoni prsten poznat kao imidazol, a pirimidini ga nemaju.Naime, imidazol se može lako stvarati u prirodnim hemijskim reakcijama, a takođe može delovati kao primitivni katalizator za pokretanje hemijskih reakcija potrebnih za stvaranje purina.
Nova studija značajna je i zbog toga što predstavlja novi model za izvlačenje informacija iz asteroida u budućnosti. Ova tehnika mogla bi se koristiti u analizi uzoraka sa asteroida Bennu koji bi 2023. u sklopu misije OSIRIS-Rextrebalo stići na Zemlju.
(Ilustracija NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher)
(Izvor Indeks)
