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.
Lili Farkas az Androbit szerzője, aki hírekkel, politikával, üzleti témákkal, technológiával, sporttal, szórakozással és életmóddal foglalkozik. Célja, hogy közérthető, hasznos és megbízható információkkal segítse az olvasókat az aktuális események és fontos témák követésében.
More Stories
Apple okosgyűrű fejlesztésén dolgozhat – érkezhet az iRing
Rejtélyes marsi jelenséget azonosítottak egy elveszett NASA-űrszonda korábbi adatai alapján
Óriási aszteroida közelíti meg a Földet: a NASA szerint továbbra sincs teljes védelem