NASA poinformowała w komunikacie prasowym o odkryciu w meteorytach cukrów prostych – kluczowego składnika do rozwoju życia na Ziemi. Odkrycia te dodają kolejne istotne związki do rosnącej listy biologicznie ważnych substancji znalezionych w kosmicznych skałach. Sugerują też, że bombardowanie meteorytami na wczesnych etapach rozwoju Ziemi mogło przyczynić się o powstania życia.
Odkrycia dokonali naukowcy z NASA oraz z trzech japońskich uniwersytetów. Cukry znaleźli w sproszkowanych próbkach dwóch meteorytów – NWA 801 (Northwest Africa 801), który został odkryty w Maroku w 2001 roku, oraz Murchison, który znaleziono w Australii w 1969 r. Naukowcy przeanalizowali skały za pomocą metody chromatografii gazowej ze spektrometrią mas, która pomaga w identyfikacji różnych cząsteczek na podstawie ich masy i ładunku elektrycznego.
W ten sposób zespół naukowców odkrył ślady cukrów – rybozy, arabinozy i ksylozy, w stężeniach od 2,3 do 11 części na miliard w meteorycie NWA 801 oraz od 6,7 do 180 części na miliard w meteorycie Murchison. Cukry są istotnymi elementami życia, a zwłaszcza ryboza, która jest kluczowym składnikiem kwasu rybonukleinowego RNA.
Wyniki badań międzynarodowego zespołu naukowców ukazały się na łamach pisma „Proceedings of National Academy of Sciences”.
Składniki ważne dla zaistnienia życia znalezione w meteorytach
W większości żywych organizmów RNA służy jako cząsteczka przekaźnikowa, kopiując instrukcje genetyczne z cząsteczki DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) i dostarczając je do fabryk molekularnych w komórce zwanych rybosomami, które odczytują RNA, aby zbudować określone białka potrzebne do przeprowadzenia procesów życiowych.
– W meteorytach znaleziono wcześniej inne ważne dla życia elementy, w tym aminokwasy – składniki białek – i zasady nukleinowe – składniki DNA i RNA, ale cukry były brakującym składnikiem wśród głównych elementów życia – powiedział Yoshihiro Furukawa z Tohoku University w Japonii, główny autor publikacji. – Badanie to dostarcza pierwszych bezpośrednich dowodów na istnienie rybozy w przestrzeni kosmicznej. Być może w ten sposób dostała się na Ziemię. Ten pozaziemski cukier mógł przyczynić się do powstania RNA na prebiotycznej Ziemi, co z kolei mogło doprowadzić do powstania życia – podkreślił.
– To niezwykłe, że w tak starożytnym materiale można było wykryć cząsteczkę tak delikatną, jak ryboza – skomentował Jason Dworkin z NASA Goddard Space Flight Center, współautor badań. – Wyniki te pomogą w przeprowadzeniu analiz próbek z pierwotnych planetoid Ryugu i Bennu, które wkrótce zostaną przywiezione na Ziemię przez sondy Hayabusa 2 oraz OSIRIS-REx – dodał.
Ziemskie życie pochodzi z kosmosu?
DNA jest szablonem życia, zawierającym instrukcje budowy żywego organizmu. Jednak RNA również zawiera cenne informacje i wielu badaczy uważa, że najpierw ewoluowało RNA, a później zostało zastąpione przez DNA. To dlatego, że cząsteczki RNA mają właściwości, których brakuje DNA. RNA może tworzyć własne kopie bez pomocy innych cząsteczek, a także może inicjować lub przyspieszać reakcje chemiczne jako katalizator. Nowe badania wskazują, że RNA mogło koordynować rozwojem maszynerii życia przed DNA.
– Cukier występujący w DNA – dezoksyryboza – nie został wykryty w żadnym z meteorytów analizowanych w tym badaniu – powiedział Danny Glavin, współautor pracy z NASA Goddard Space Flight Center. – Jest to ważne, bo daje możliwość, że ryboza została dostarczona na wczesną Ziemię, co jest zgodne z hipotezą, że RNA ewoluowało jako pierwsze – wyjaśnił.
Ze względu na fakt, że Ziemia jest pełna życia, zespół musiał wziąć pod uwagę możliwość, że cukry w meteorytach są po prostu zanieczyszczeniem ziemskim. Naukowcy twierdzą, że jest to mało prawdopodobne i wskazują na analizę izotopową. Izotopy to odmienne wersje pierwiastka o różnej liczbie neutronów w jądrze atomowym. Życie na Ziemi korzysta z lżejszej odmiany węgla – C12, a próbki meteorytu zawierały znaczne ilości cięższej wersji węgla – C13. Stąd wniosek, że pochodzą z kosmosu.
Zespół planuje teraz przeanalizować więcej meteorytów, aby uzyskać lepszy obraz obfitości cukrów pozaziemskich w meteorytach.
Źródło: NASA, fot. NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab