Според една од главните теории за абиогенезата, животот на Земјата потекнува од органски соединенија што ги донеле метеоритите.
Во биологијата, абиогенезата, хемиската еволуција што претходела на биолошката, е природен процес со кој животот настанал од неживи материи, како што се едноставни органски соединенија.
Поборниците за теоријата за метеоритите веруваат дека таа е особено веродостојна бидејќи го скратува времето потребно за абиогенеза, бидејќи клучните состојки потребни за него можеле да се формираат во вселената долго пред условите на Земјата да станат поволни за живот.
Збунувачко отсуство на неколку основи
Научниците претходно открија голем број органски соединенија на комети, астероиди и метеорити, вклучително и некои амино киселини и градежни блокови ДНК.
ДНК се состои од четири главни градежни блокови - нуклеотидни бази наречени аденин (А), тимин (Т), цитозин (C) и гванин (G).
РНК, која некои научници ја сметаат за оригинална молекула на животот, исто така се состои од бази A, C и G, но во неа тиминот го заменува урацилот (U).
Две од нуклеотидните бази - A и G - припаѓаат на соединенија наречени пурини, додека другите се пиримидини. Научниците претходно можеа да пронајдат голем број пурини на метеоритите, вклучувајќи ги и оние кои не се присутни во ДНК, но не и помалите молекули на пиримидин. Отсуството на пиримидини, а со тоа и базите T, C и U, долго време е мистерија бидејќи лабораториските експерименти кои симулираат вселенски услови сугерираат дека и пурините и пиримидините може да се формирале за време на хемиски реакции предизвикани од светлина во меѓуѕвездени молекуларни облаци или на вселенски карпи.
Нов, софистициран метод на анализа
Во новата студија, објавена во списанието Nature Communications, научниците конечно, со софистицирана технологија, успеаја да ги идентификуваат сите пиримидини и пурини пронајдени во ДНК и РНК во метеоритите кои пристигнале на Земјата.
Како го направија тоа? Авторите на студијата тргнаа од претпоставката дека C и T не беа откриени во претходните анализи бидејќи може да се разградат при екстракција на примерокот, бидејќи нивните структури се понежни. Имено, во претходните експерименти, научниците ставале зрнца од метеорит во топла бања која содржи мравја киселина за да ги одвојат потребните молекули.
Затоа, тимот одлучи да користи ладна вода наместо топла мравја киселина во нивната анализа, која е многу реактивна и може да ги уништи кревките молекули на пиримидин. Дополнително, користеа и најсовремени аналитички техники, сто пати почувствителни од претходните. Тие првично беа дизајнирани за генетско и фармацевтско истражување во кое е неопходно да се детектираат многу мали количини на хемиски соединенија.
„Оваа група успеа да развие техника која повеќе наликува на ладно маринирање отколку на топол чај за да може да извлече почувствителни соединенија“, рече Џејсон Дворкин, коавтор на трудот од НАСА.
„Бев изненаден што можеа да видат цитозин, кој е многу кревок“, додаде тој.
Тимот анализираше примероци од три метеорити - Murchison, Murray и Tagish Lake - богати со јаглерод, за кои претходните истражувања покажаа дека може да бидат домаќини на хемиски реакции во кои се формираат нуклеотидни бази.
Во метеоритите, T, C и U беа откриени на нивоа од неколку делови на милијарда. Овие соединенија беа присутни во концентрации слични на оние предвидени со експерименти кои ги повторуваат условите што постоеле пред формирањето на Сончевиот систем. Покрај T, C и U базите што ги бараа, научниците открија и други пиримидини кои не се наоѓаат во ДНК или РНК.
„Ова додава сè повеќе парчиња од сложувалката; сега е откриено дека метеоритите содржат и шеќери и бази“, рече Дворкин, додавајќи дека е возбудливо да се види напредок во разбирањето на формирањето на основните молекули на биологијата во вселената.
Мистериозен недостаток на пиримидин
Досега, тимот не најде одговор на прашањето зошто метеоритите содржат толку помалку пиримидин од пурин. Но, авторите на студијата веруваат дека одговорот би можел да биде во фактот дека пурините во нивната молекуларна структура имаат пентагонален прстен познат како имидазол, а пиримидините немаат.
Имено, имидазолот лесно може да се формира при природни хемиски реакции, а може да делува и како примитивен катализатор за иницирање на хемиските реакции потребни за формирање на пурините.
Новата студија е исто така важна бидејќи претставува нов модел за извлекување информации од астероиди во иднина. Оваа техника би можела да се користи при анализа на примероци од астероидот Бену, кој треба да пристигне на Земјата во 2023 година како дел од мисијата OSIRIS-REx.
