Az üstökösök szívében kialakulhat az élet egyik legfontosabb összetevője: a ScienceAlert

Bár a részletek ma érthetően csekélyek, a Földön az élet körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt keletkezett a szerves vegyületek végzetes keverékéből, amelyet őslevesként ismernek.

Az, hogy ennek a kezdeti biológiai bemenetnek az összetevői hogyan és hol keletkeztek, még mindig vita tárgyát képezi, tekintettel a hideg fiatal Föld idővonalára és felszíni viszonyaira.

Az űr mélyén olyan alapvető anyagok képződhetnek, mint az aminosavak, zsírok és cukrok – mutatták ki a legújabb kutatások, és korábban is fedezték fel őket. Korán szállították a Földre Meteoritokon és üstökösökön keresztül.

Egy német és francia csapat új tanulmánya szerint ez a forgatókönyv nem csak hihető, hanem a legvalószínűbb magyarázatot is kínálja arra, hogy a Föld hogyan szerzett bizonyos életépítő elemeket, amelyek közül néhány hatékonyabban alakulhatott volna ki a csillagközi térben.

A tanulmány kifejezetten a peptidek vagy 2 és 50 közötti aminosavból álló rövid láncok képződésére összpontosít, amelyeket peptidkötéseknek nevezett kémiai kötések kapcsolnak össze.

A peptidek a kulcs a földi élethez. Egyedülálló aminosav-szekvenciákból állnak, és különféle funkciókat látnak el, például számos biológiai folyamatot katalizálnak. A kutatók szerint az ősi peptidek is szerepet játszhattak a sejtmembránok primitív prekurzorainak kialakításában.

A kutatók hozzáteszik, hogy bár a peptidek egyértelműen fontosak a földi élet megteremtésében, a fiatal bolygó nem biztos, hogy megfelelő környezetet biztosított a kialakulásához.

Kifejtik, hogy a víz zavaró hatással lehet a kémiai komponensekből származó peptidek képződésére, és így akadályozhatta az abiogenezis ezen részét, vagy az élet élettelen anyagokból való kialakulását.

Van egy meglepően barátságosabb hely a peptidképződéshez: a csillagközi közeg, ez a kifejezés a szórt anyagra és sugárzásra utal, amely elfoglalja a csillagrendszerek közötti hatalmas teret.

Serge Krasnokotsky, a németországi Max Planck Csillagászati ​​Intézet asztrofizikusa vezetésével a tanulmány szerzői a csillagközi közegben talált körülményeket szimulálták, lehetővé téve számukra, hogy laboratóriumban teszteljenek néhány alapvető részletet arról, hogyan kerülhet bolygónk peptidekhez.

Megerősítették például, hogy a peptidszintézis három kémiai komponenstől – széntől, szén-monoxidtól és ammóniától – függ, amelyek jelenléte aminosavszerű aminoketin-molekulák képződéséhez vezethet kis sűrűségű csillagközi porfelhőkben.

Ahogy az ilyen típusú molekulafelhők kondenzálódnak, a benne lévő porrészecskék koagulálódni kezdenek, jegyzik meg a kutatók, és az aminoketin molekulák láncokká – azaz peptidekké – összeállhatnak.

A porrészecskék folyamatban lévő koagulációja a csillagközi térben segíthet egy vékony molekulafelhőnek sűrűbb protoplanetáris koronggá, egy csillag körüli törmelékgyűrűvé átalakulni, amely végül összecsapódik, és bolygók, holdak és más égitestek keletkeznek.

Ezeken a körkörös korongokon belül a csillaguktól nagy távolságra lévő üstökösök vagy aszteroidák „a peptidképzés legérdekesebb objektumai” – mondják a kutatók. Ír.

Amikor egy ilyen test megközelíti a csillagot és felmelegszik, belső molekuláinak párolgása általában elnyomódik, és csak a vékony felületi réteg molekulái tudnak szabadon elpárologni.

Amint egy tárgy hőmérséklete 176 K-re emelkedik, a molekulajégében lévő ammónia vízzel egyesül, és olyan keveréket képez, amelynek olvadáspontja alacsonyabb, mint az összetevőinek olvadáspontja. A tanulmány szerzői szerint az üstökös vagy aszteroida mélyén található folyadéktartalom nagyrészt nem képes elpárologni, „jól alkalmas” aminoketin-molekulák képzésére. Ír.

Rámutatnak arra, hogy a szilárd molekulák szabadabban mozoghatnak ebben a folyékony halmazállapotban, ami lehetővé teszi az ammónia molekulák nagy koncentrációjának, hogy katalizátorként működjenek.

Ezenkívül, mivel a gyors felmelegedés megzavarhatja a peptidkötések kialakulását, a hosszú ideig tartó időszakok, amelyek során ezek a gömbök hőmérséklet-változáson mennek keresztül, valószínűleg támogatják a peptidszintézist, így több időt biztosítanak a szükséges kémiai reakciók bekövetkezéséhez.

A peptidek valószínűleg így alakultak ki Naprendszerünk fejlődése során – vélik a szerzők, és később elérhették a Földet, amikor a fiatal bolygót meteoritok, üstökösök és más, potenciálisan peptidet hordozó objektumok bombázták.

A peptidek érkezése legalább egy létfontosságú elemet adott volna a Földnek, amely hozzájárult volna a protomembránok vagy a membránok prekurzorai kialakulásához, amelyek a sejtek szerkezetét adják és körülveszik a tartalmukat.

További kutatásokra lesz szükség ezeknek az eredményeknek a feltárásához és az élet eredetének megértésében meglévő hiányosságok pótlására, de a szerzők szerint ez a tanulmány jelentősen alátámasztja azt az elképzelést, hogy földönkívüli összetevők segítettek életre kelteni a Föld őslevesét.

A tanulmány ben jelent meg A tudomány fejlődése.