Jak powstało życie? Odpowiedź na to pytanie sięga sedna naszej egzystencji na planecie Ziemia.
Czy życie powstało po prostu z reakcji chemicznych między związkami organicznymi w pierwotnej zupie pozostałej po zlepieniu się Ziemi z kosmicznych śmieci? Jeśli tak, skąd wzięły się związki organiczne?
Niektóre z tak zwanych „cegiełek życia” mogły być zaskakująco powszechne we wczesnym Układzie Słonecznym.
Zespół japońskich i amerykańskich naukowców pod kierownictwem Yasuhiro Ohby przeanalizował próbki pobrane z asteroidy Ryugu w 2018 roku przez misję Hayabusa2 i znalazł uracyl, jedną z pięciu głównych zasad cząsteczek RNA i DNA, które są niezbędne do życia, jakie znamy. . Oni Stań Opublikowano 21 marca o godz Komunikacja natury.
cegiełki
Na najbardziej podstawowym poziomie ewolucja życia polega na włączaniu prostych cząsteczek organicznych w coraz bardziej złożone związki, które mogą uczestniczyć w wielu interakcjach związanych z organizmem.
Uważa się, że proste aminokwasy działają jako elementy budulcowe w budowie tych bardziej złożonych cząsteczek. Ale to nie jest tylko proste ćwiczenie z losową kombinacją.
Największa „część” ludzkiego genomu, chromosom 1, składa się z 249 milionów par zasad (szczebli na skręconej drabinie cząsteczki DNA). Każda para zasad składa się z dwóch zasad: guaniny i cytozyny lub adeniny i tyminy.
Budowanie z prostych podstawowych substancji chemicznych w kompletną nić DNA to ogromne zadanie. Nić DNA ma również złożoną strukturę, która różni się w zależności od osoby. Życie na Ziemi wykorzystuje strukturę DNA do zapamiętywania danej formy życia.
Oprócz DNA życie wykorzystuje cząsteczkę zwaną RNA do wytwarzania białek i pełnienia innych funkcji w komórkach. RNA również składa się z długiego łańcucha zasad: guaniny, cytozyny i adeniny (podobnie jak DNA), ale zamiast tyminy zawiera uracyl – który pojawił się w próbce Ryugu.
Ryugu
Ryugu to tak zwana asteroida typu C lub węglowa. Są to najpowszechniejsze typy asteroid w pasie asteroid i stanowią około 75% asteroid, które możemy zobaczyć.
Misja Hayabusa2 ustaliła, że asteroidy typu C, takie jak Ryugu, są źródłem rzadkiego meteorytu, który czasami znajduje się na Ziemi, zwanego chondrytem węglowym.
Uracyl i inne cząsteczki organiczne zostały wcześniej znalezione w tych meteorytach, ale nie można było wykluczyć możliwości, że niektóre cząsteczki miały ziemskie pochodzenie. Próbki meteorytów mogły zostać zanieczyszczone tutaj na Ziemi lub ich skład chemiczny mógł ulec zmianie w wyniku ogrzewania podczas opadania przez atmosferę.
Ponieważ jednak próbka Ryugu została pobrana z powierzchni asteroidy i zwrócona w hermetycznym pojemniku, naukowcy są pewni, że jest ona wolna od zanieczyszczeń i jakichkolwiek śladów przybycia na Ziemię.
Co więcej, obecność tych aminokwasów w Ryugu pokazuje, że nawet na powierzchniach asteroid, które są wystawione na działanie wiatrów słonecznych, mikrometeorytów i promieni kosmicznych, cząsteczki organiczne mogą przetrwać transport przez Układ Słoneczny.
Ma dużą różnorodność różnych związków organicznych Został już znaleziony w próbkach Ryugu.
Wiele cząsteczek organicznych, takich jak aminokwasy, występuje w dwóch postaciach: lewoskrętnej i prawoskrętnej. Życie na Ziemi opiera się na lewoskrętnych aminokwasach, ale obie formy są równie powszechne w próbkach Ryugu, co sugeruje, że cząsteczki w Ryugu nie są oznakami życia.
Wielkie zdjęcie
Układ słoneczny powstał około 4,57 miliarda lat temu z obłoku pyłu molekularnego, który został wystawiony na działanie światła ultrafioletowego i bombardowanie cząstkami protonów.
Chmura molekularna zawierała proste cząsteczki, takie jak metan (CH₄), woda (H₂O) i amoniak (NH₃). Fragmenty te zostałyby podzielone przez promieniowanie, a fragmenty ponownie połączyły się w bardziej złożone cząsteczki, takie jak aminokwasy.
Uważa się, że asteroidy typu C, takie jak Ryugu, powstały tak daleko od Słońca, że zawarta w nich woda i dwutlenek węgla nadal byłyby zamarznięte. Jednak gdy asteroidy ocieplały się, a lód topniał, ciekła woda mogła wchodzić w interakcje ze skałami i minerałami.
To, czy warunki te doprowadziły do powstania bardziej złożonych cząsteczek organicznych, jest kwestią otwartą, ale z pewnością warunki te doprowadzą do dalszych interakcji. Ponadto warunki te mogą wpływać na przeżywalność różnych związków.
Próbki Hayabusa2 Ryugu dostarczają nowego kontekstu dla zrozumienia pochodzenia związków organicznych, które mogły być początkiem życia na Ziemi. Od dostarczenia tych związków organicznych do wczesnej Ziemi i powstania samego życia jest jeszcze ogromny krok.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
