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”.
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.
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