Odkrycie asteroid wskazuje, że składniki życia na Ziemi pochodzą z kosmosu

Napisane przez Willa Dunhama

(Reuters) – W próbkach z asteroidy Ryugu znaleziono dwa związki organiczne niezbędne do życia, co potwierdza pogląd, że niektóre składniki kluczowe dla powstania życia przybyły na Ziemię na skałach z kosmosu miliardy lat temu.

Naukowcy powiedzieli we wtorek, że wykryli uracyl i niacynę w skałach uzyskanych przez statek kosmiczny Hayabusa2 Japońskiej Agencji Kosmicznej z dwóch miejsc w Ryugu w 2019 r. Uracyl jest jednym z podstawowych chemicznych elementów budulcowych RNA, cząsteczki, która przenosi wskazówki dotyczące budowy i funkcjonowania organizmów . Niacyna, znana również jako witamina B3 lub kwas nikotynowy, jest niezbędna do metabolizmu.

Próbki Ryugu, które wyglądały jak ciemnoszary gruz, przeleciały 155 milionów mil (250 milionów kilometrów) na Ziemię i wróciły na powierzchnię naszej planety w zamkniętej kapsule, która wylądowała w 2020 roku w Australii w celu analizy w Japonii.

Naukowcy od dawna zastanawiali się nad warunkami niezbędnymi do powstania życia po uformowaniu się Ziemi około 4,5 miliarda lat temu. Nowe odkrycia dobrze pasują do hipotezy, że ciała takie jak komety, asteroidy i meteoryty, które bombardowały wczesną Ziemię, zaszczepiły młodą planetę związkami, które pomogły utorować drogę pierwszym drobnoustrojom.

Naukowcy odkryli wcześniej kluczowe cząsteczki organiczne w bogatych w węgiel meteorytach znalezionych na Ziemi. Pojawiło się jednak pytanie, czy te kosmiczne skały zostały zanieczyszczone przez kontakt z ziemskim środowiskiem po wylądowaniu.

„Naszym głównym odkryciem jest to, że uracyl i niacyna, z których oba są ważne biologicznie, są już obecne w środowiskach pozaziemskich i mogły zostać dostarczone na wczesną Ziemię jako składnik asteroid i meteorytów. Uważamy, że odegrały rolę w prebiotykach” powiedział astrofizyk Yasuhiro Ohba z Uniwersytetu Hokkaido w Japonii, główny autor badań opublikowanych w czasopiśmie Nature Communications, wskazuje na ewolucję na Ziemi i prawdopodobnie na pojawienie się pierwszego życia”.

Kontynuacja historii

„Te cząstki na Ryugu zostały odzyskane w nieskazitelnym środowisku pozaziemskim” – powiedział Ohba. „Pobrano próbki bezpośrednio na asteroidzie Ryugu i sprowadzono z powrotem na Ziemię, a ostatecznie do laboratoriów bez żadnego kontaktu z ziemskimi zanieczyszczeniami”.

RNA, co jest skrótem od kwasu rybonukleinowego, nie byłoby możliwe bez uracylu. RNA, cząsteczka znajdująca się we wszystkich żywych komórkach, jest niezbędna w kodowaniu, regulacji i aktywności genów. RNA ma strukturalne podobieństwa do DNA, które jest cząsteczką niosącą genetyczny plan organizmu.

Niacyna jest ważna we wspomaganiu metabolizmu i może pomóc w wytwarzaniu „energii”, która zasila żywe organizmy.

Naukowcy wyekstrahowali uracyl, niacynę i niektóre inne związki organiczne z próbek Ryugu, mocząc materiał w gorącej wodzie, a następnie przeprowadzając analizy zwane chromatografią cieczową i spektrometrią mas o wysokiej rozdzielczości.

Astrofizyk organiczny i współautor badań Yoshinori Takano z Japońskiej Agencji ds. Nauk o Ziemi i Technologii Morskiej (JAMSTEC) powiedział, że nie może się doczekać wyników analiz próbek zwróconych na Ziemię we wrześniu z innej asteroidy. NASA podczas swojej misji OSIRIS-REx pobrała w 2020 roku próbki z asteroidy Bennu.

Ohba powiedział, że uracyl i niacyna zostały znalezione w dwóch miejscach lądowania w Ryugu, który ma około pół mili (900 metrów) średnicy i jest sklasyfikowany jako asteroida bliska Ziemi. Stężenia związków były wyższe w jednym miejscu niż w drugim.

Ohba powiedział, że próbka z miejsca o niższych stężeniach pochodzi z materiału powierzchniowego, który jest bardziej podatny na degradację spowodowaną energetycznymi cząstkami pędzącymi w przestrzeni. Ohba dodał, że próbka z drugiego miejsca pochodzi głównie z materiału podpowierzchniowego, który jest bardziej chroniony przed degradacją.

Asteroidy to prymitywne, skaliste ciała, które powstały we wczesnym Układzie Słonecznym. Naukowcy sugerują, że związki organiczne znalezione w Ryugu mogły powstać za pomocą reakcji chemicznych wywołanych przez światło gwiazd w materiałach lodowych w przestrzeni międzygwiezdnej.

(Raport Willa Dunhama z Waszyngtonu; montaż autorstwa Rosalby O’Brien)