Научници сматрају да су коначно открили како је он настао настао на нашој планети.
Према једној од главних теорија о абиогенези, живот на Земљи настао је од органских једињења које су донели метеорити. У биологији је абиогенеза, хемијска еволуција која је претходила биолошкој, природни процес којим је живот настао из неживих твари као што су једноставна органска једињења. Поборници теорије о метеоритима сматрају да је она посебно плаузибилна јер скраћује време потребно за абиогенезу, будући да су потребни кључни састојци могли настати у свемиру знатно раније него што су услови на Земљи постали погодни за живот.
Збуњујуће неколике базе
Научници су раније на кометама, астероидима и метеоритима открили бројна органска једињења, укључујући неке аминокиселине и градивне блокове ДНК. Дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК) састоји се од четири главна градивна блока – нуклеотидних база званих аденин (А), тимин (Т), цитозин (C) и гванин (G). Рибонуклеинска киселина (РНК), коју неки научници сматрају изворним молекулом живота, такође се састоји од база А, C и G, но у њој тимин замењује урацил (U).
Две од нуклеотидних база – А и G – спадају у јдињења која се називају пурини, док су остале пиримидини. Научници су раније на метеоритима пронашли бројне пурине, укључујући оне који нису заступљени у ДНК, али не и мање молекуле пиримидине. Одсутност пиримидина, а тиме и база Т, C и U, дуго је била мистерија јер су лабораторијски експерименти који су симулирали услове у свемиру сугерисали да су и пурини и пиримидини могли настати током хемијских реакција изазваних светлом у међузвезданим молекуларним облацима или на свемирским стенама.
Нова метода анализе
У новој студији, објављеној у часопису Nature Communications, научници су коначно софистицираном технологијом у метеоритима који су стигли на Земљу успели идентификовати све пиримидине и пурине који се налазе у ДНК и РНК. Kако су то урадили?
Аутори студије кренули су од претпоставке да C и Т у ранијим анализама нису откривени зато што су се могли разградити приликом извлачења узорака, будући да су њихове структуре деликатније. Наиме, у ранијим експериментима научници су зрна метеорита стављали у врућу купку која је садржала мрављу киселину да би издвојили тражене молекуле.
Тим је, стога, у својој анализи одлучио користити хладну воду уместо вруће мравље киселине, која је врло реактивна и могла је уништити крхке молекуле пиримидина. Осим тога, употребили су најсавременије аналитичке технике, стотинак пута осетљивије од пређашњих. Оне су изворно дизајниране за генетска и фармацеутска истраживања у којима је нужно открити врло мале количине хемијских једињења.
„Ова група успела је осмислити технику која више наликује хладном маринирању него врућем чају, тако да је способна извући осетљивија једињења”, рекао је Џејсон Дворкин, коаутор научног рада из НАСА. „Био сам запањен што су успели видети цитозин, који је врло крхак”, додао је. Тим је анализирао узорке са три метеорита – Murchison, Murray и Tagish Lake – богата угљеником, за које су ранија истраживања показала да су могли бити домаћини хемијских реакција у каквима настају нуклеотидне базе.
У метеоритима су Т, C и U откривени у количинама од неколико делова на милијарду. Та су једињења била у концентрацијама сличним онима какве су предвиђене огледима који репликују услове пре формирања Сунчевог система. Осим база Т, C и U за којима су трагали, научници су такође открили друге пиримидине који се не налазе у ДНК или РНК. „Ово је додавање све више делова слагалице; сада је утврђено да метеорити садрже и шећере и базе”, изјавио је Дворкин, додавши да је узбудљиво видети напредак у разумевању настанка темељних молекула биологије у свемиру.
Мањак пиримидина
Тим за сада није пронашао одговор на питање зашто на метеоритима има много мање пиримидина него пурина. Но аутори студије сматрају да би одговор могао бити у чињеници да пурини у својој молекуларној структури имају петоугаони прстен познат као имидазол, а пиримидини га немају. Наиме, имидазол се може лако стварати у природним хемијским реакцијама, а такође може деловати као примитивни катализатор за покретање хемијских реакција потребних за стварање пурина.
Нова студија значајна је и због тога што представља нови модел за извлачење информација из астероида у будућности. Ова техника могла би се користити у анализи узорака са астероида Bennu који би 2023. у склопу мисије OSIRIS-Rex требало стићи на Земљу.
(Илустрација NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher)
(Извор Индекс)
