Vedci našli kľúčové stavebné kamene života na meteorite starom sedem miliárd rokov.
Žena s vesmírom. Zdroj: iStockphoto.com
DNA je zložená zo štyroch hlavných stavebných blokov – dusíkatých báz, nazývaných adenín, tymín, cytozín a guanín. Sesterská molekula DNA, ktorou je RNA, tiež obsahuje adenín, cytozín a guanín, ale tymín je nahradený uracilom.
Vedci, ktorí si kládli otázky, či boli tieto zlúčeniny dopravené na Zem práve prostredníctvom meteoritov, už v minulosti hľadali bázy v najhojnejšie vyskytujúcich sa meteoritoch – chondritoch. Doteraz v nich však detegovali iba adenín a guanín. Tymín, cytozín a uracil chýbali.
Prelomová štúdia japonských a amerických vedcov potvrdila vo vzorkách meteoritov prítomnosť všetkých piatich báz. Práca využívala nedávno vyvinuté techniky nielen na identifikáciu adenínu a guanínu, ktoré boli v meteoritoch objavené už predtým, ale aj na detekciu cytozínu, uracilu a tymínu, čo podporuje myšlienku, že prekurzory života mohli pochádzať z vesmíru.
Odpoveďou sú meteority
Štúdia zverejnená v prestížnom časopise Nature Communications dodatočne potvrdzuje teóriu, že meteority zohrávali dôležitú úlohu v tom, ako sa na planéte Zem ocitli dusíkaté bázy, a teda aj počiatočný život.
Vedci analyzovali vzorky z troch uhlíkových meteoritov – Murchison, Murray a Tagish Lake –, ktoré dopadli v Austrálii, USA a Kanade. „Podľa predchádzajúcej práce mohli byť zdrojom chemických reakcií, ktoré vytvorili bázy,“ hovorí Daniel Glavin, astrobiológ v NASA, ktorý zabezpečil pre experiment jeden z troch meteoritov. Meteorit Murchison je pravdepodobne starý až sedem miliárd rokov, čo znamená, že vznikol ešte pred zrodom Zeme a nášho solárneho systému.
Meteorit Murchison. Zdroj: Wikimedia
Výskumníci využili najmodernejšie analytické techniky (hmotnostnú spektrometriu a kvapalinovú chromatografiu), pôvodne navrhnuté pre použitie v genetickom a farmaceutickom výskume, na detekciu malých množstiev nukleotidov. „Je to najmenej desať- až stokrát citlivejšia metóda ako predchádzajúce, ktoré sa pokúšali nájsť cytozín, tymín a uracil v meteoritoch,“ povedal vedúci štúdie Oba.
Niektorým skeptikom teraz možno vŕta v hlave myšlienka, že genetický materiál mohol byť na povrch meteoritov zavlečený až po ich dopade. „Zlúčeniny neboli výsledkom kontaminácie po pristátí na Zemi,“ ubezpečuje Oba. Koncentrácie báz na meteoritoch sa líšili v závislosti od pôdy v oblastiach, kam dopadli. Typické východiskové látky pre ich typ formy tiež väčšinou chýbali, čo naznačuje, že molekuly museli vzniknúť inde ako na Zemi.
Pozrite si
Pre dodatočné potvrdenie, či je vôbec možné, že bázy vznikajú aj v mimozemských podmienkach, vykonali vedci laboratórne experimenty simulujúce fotochemické reakcie v medzihviezdnom médiu. „Existencia báz je viac ako pravdepodobná, a to v koncentráciách podobných tým, ktoré sú na meteoritoch,“ dopĺňa Oba. „Simulované podmienky poskytujú ďalší dôkaz, že zrod báz, ktoré tvoria DNA a RNA, môže nastať aj vo vesmíre.“
Bázy zároveň nemuseli byť zanesené na povrch planéty len na Zemi, nemôžeme teda úplne vylúčiť prítomnosť mimozemského života.
Teórie vzniku prvkov života
Rôznorodý súbor exogénnych meteoritických organických látok vrátane báz tvoriacich DNA a RNA mohol byť zanesený na Zem v období „neskorého ťažkého bombardovania“ pred 4 miliardami až 3,8 miliardy rokov.
Život na Zemi, ale asi aj vo vesmíre je založený na organických (uhlíkových) molekulách.
Počas formovania Zeme tu nebolo veľa bežných prvkov a zlúčenín s nízkym bodom varu, ktoré označujeme pojmom prchavé látky. Výskumníci veria, že mnohé z nich, napríklad voda, na našej planéte vznikli ako následok zrážky meteoritu so Zemou. Vďaka tejto udalosti sa na Zem pravdepodobne dostali aj iné organické molekuly.
Existuje mnoho rôznych teórií o tom, aké podmienky boli potrebné pre vznik života na Zemi. Jednou z najznámejších je hypotéza primordiálnej polievky, ktorá naznačuje, že intenzívne ultrafialové žiarenie a blesky na ranej Zemi poskytli energiu na vznik chemických reakcií medzi zlúčeninami, ako je voda, amoniak a metán.
Teória napovedá, že tieto reakcie potom viedli k vytvoreniu molekúl, ako sú DNA a RNA, ktoré sa následne stali súčasťou samoreplikujúceho systému, až vznikol život. Experimenty potvrdili funkčnosť teórie a následná analýza ukázala, že bolo nasyntetizovaných viac ako dvadsať aminokyselín dôležitých pre našu existenciu.
Ďalším kandidátom je dno oceánu, kde sú prítomné alkalické prieduchy, ktoré sú bohaté na zlúčeniny potrebné na tvorbu nukleových kyselín.
Iné teórie hovoria o chemických reakciách v ľadoch a ľadovcoch, rádioaktívnych plážach a meteoritoch prinášajúcich tieto materiály na Zem. O uhlíkatých chondritoch je už známe, že zohrali kľúčovú úlohu pri formovaní života, ako ho poznáme, a boli základom vzniku väčšiny vody na planéte.
Zdroje: NHM, The Scientist, Space, DOI: 10.1038/s41467-022-29612-x
