Życie pochodzi z kosmosu? Kluczowe składniki mogły powstać na asteroidach

Według tego, co obecnie wiemy o Ziemi i kosmosie, wiek naszej planety to około 4,5 miliarda lat. Około 4 miliardy lat temu powstało pierwsze życie. Uważa się, że rozpoczęło się z tzw. zupy pierwotnej (zupy prebiotycznej lub zupy Ureya), czyli mieszanki związków organicznych. Natomiast jak i gdzie wytworzone zostały jej poszczególne składniki, pozostaje w dalszym ciągu zagadką dla naukowców. Według ostatnich badań niezbędne do utworzenia życia aminokwasy, lipidy i cukry mogły tworzyć się w przestrzeni kosmicznej i być dostarczone na Ziemię za pośrednictwem meteorytów. Jak ustalił francusko-niemiecki zespół naukowców taki scenariusz oferuje najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie pojawienie się niezbędnych do życia elementów.

Badanie opublikowane 17 kwietnia 2024 roku w czasopiśmie Science Advanced skupiało się przede wszystkim na tworzeniu peptydów, które są krótkimi łańcuchami składającymi się z 2 do 50 aminokwasów połączonych wiązaniami chemicznymi (wiązaniami peptydowymi). Peptydy są niezbędne do rozwoju życia na Ziemi, która na początku swojego istnienia wcale nie była przyjaznym miejscem do ich formowania. Związki te mają szereg funkcji, m.in. katalizowanie szeregu procesów biologicznych. Według naukowców mogły odgrywać również rolę w tworzeniu prymitywnych prekursorów błon komórkowych.

Autorzy badania, kierowani przez Serge'a Krasnokutskiego, astrofizyka z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Niemczech wskazali na miejsce, które wbrew pozorom jest zaskakująco przyjaznym miejscem do tworzenia się peptydów. To ośrodek międzygwiazdowy składający się z materii międzygwiazdowej i promieniowania, zajmujący ogromne przestrzenie pomiędzy gwiazdami w galaktyce. Naukowcy odtworzyli w laboratorium warunki panujące w ośrodku międzygwiazdowym i potwierdzili, że synteza peptydów zależy od trzech składników - węgla, tlenku węgla i amoniaku. Dzięki ich obecności mogą powstać cząsteczki aminoketonu, które mogą łączyć się w łańcuchy - peptydy.

Dzięki koagulacji pyłu w przestrzeni międzygwiazdowej cienki obłok molekularny mógł przekształcić się w gęstszy dysk protoplanetarny - obracający się wokółgwiazdowy dysk gęstego gazu i pyłu otaczający młodą, nowo powstałą gwiazdę, z którego powstają nowe gwiazdy, planety, księżyce i inne ciała niebieskie. Spośród różnych obiektów, które znajdziemy w kosmosie, najbardziej sprzyjające tworzeniu się peptydów mogą być właśnie komety lub asteroidy. Zawarty w nich amoniak łączy się z wodą, tworząc mieszaninę, która ze względu na zamknięcie pomiędzy skałami nie odparowuje i doskonale nadaje się do tworzenia cząsteczek aminoketonu. Względnie małe zmiany temperatury w długim okresie czasu sprzyjają syntezie peptydów, zapewniając czas na wystąpienie niezbędnych reakcji chemicznych. Jak sugerują naukowcy, mogły one dostać się na Ziemię, gdy w okresie jej tworzenia się była bombardowana przez skały potencjalnie zawierające niezbędne związki.

Literatura źródłowa: Serge A. Krasnokutski et al., Formation of extraterrestrial peptides and their derivatives.Sci. Adv.10,eadj7179(2024).DOI:10.1126/sciadv.adj7179, sciencealert.com