Novo istraživanje pokazuje da su aminokiseline, osnovni gradivni elementi života, možda stigle na Zemlju na zrncima međuzvjezdane prašine, čime su potencijalno pomogle pokretanju bioloških procesa kakve danas poznajemo.
Znanstvenici Stephen Thompson i Sarah Day iz britanskog centra Diamond Light Source istražili su mogu li aminokiseline poput glicina i alanina preživjeti surove uvjete svemira i dospjeti na Zemlju unutar kozmičke prašine.
Aminokiseline su temeljne molekule od kojih nastaju proteini i enzimi, tvari odgovorne za gotovo sve biološke procese u živim organizmima. Znanstvenici već desetljećima raspravljaju jesu li te molekule nastale na samoj Zemlji ili su došle iz svemira. Novo istraživanje sada donosi uvjerljive dokaze da je kozmička prašina mogla imati ključnu ulogu u njihovu prijenosu.
Pokusi s prašinom i aminokiselinama
Tim je sintetizirao mikroskopske čestice amorfnog magnezijeva silikata, jedne od glavnih komponenti kozmičke prašine, i na njih nanio četiri aminokiseline: glicin, alanin, glutaminsku i asparaginsku kiselinu. Zatim su, koristeći infracrvenu spektroskopiju i sinkrotronsku rendgensku difrakciju, proučavali kako se te molekule ponašaju kada se silikatne čestice zagrijavaju, čime su simulirali uvjete kroz koje bi prašina prolazila u ranom Sunčevu sustavu.
Rezultati su pokazali da su se samo glicin i alanin uspješno vezali za silikatne čestice. Te aminokiseline stvorile su kristalne strukture, a alanin je ostao stabilan i na temperaturama višima od svoje točke taljenja. Znanstvenici su također otkrili da se dva zrcalna oblika alanina (L- i D-alanin) različito ponašaju pri zagrijavanju: L-alanin je bio reaktivniji od D-oblika. Glicin se, s druge strane, odvajao od silikata na temperaturama nižima od onih pri kojima se u čistom obliku razgrađuje, što sugerira da se odvojio od površine čestice umjesto da se raspadne.
U sklopu eksperimenta pripremljene su dvije serije amorfnog silikata, od kojih je jedna prethodno toplinski obrađena kako bi se uklonili atomi vodika s površine. Tako su nastali uzorci s različitim površinskim svojstvima, što je, pokazalo se, utjecalo na temperature pri kojima su se aminokiseline počele gubiti.
Prema autorima, upravo takve suptilne razlike u strukturi kozmičke prašine mogle imati dalekosežne posljedice za vrste molekula koje su stigle na ranu Zemlju i sudjelovale u pokretanju života.
Kozmički izvor organskih molekula
Istraživanje podupire ideju da su se aminokiseline mogle formirati u međuzvjezdanim ledenim plaštevima i zatim vezati se uz silikatnu prašinu, gdje bi preživjele dovoljno dugo da budu prenesene na Zemlju. Takav prijenos mogao se dogoditi prije 4,4 do 3,4 milijarde godina, u razdoblju između stvaranja Zemljine kore i oceana, nakon završetka tzv. kasnog teškog bombardiranja, te pojave prvih mikro-fosila u geološkom zapisu.
Uzorci antarktičkih mikrometeorita i podaci s kometa Wild 2 i 67P/Churyumov–Gerasimenko pokazali su visoke koncentracije organskih spojeva, uključujući aminokiseline. Iako su se u to doba i dalje događali udari kometa i asteroida, koji također nose organske tvari, znanstvenici smatraju da je priljev mikrometeorita bio toliko obilan da je vjerojatno predstavljao glavni izvor organskog ugljika na ranoj Zemlji.
Taj neprekidni “pljusak” svemirske prašine bogate organskim molekulama ključnim za nastanak života mogao je nadoknaditi ograničene količine aminokiselina koje su se stvarale na Zemlji, čime je otvoren put za pojavu prvih bioloških sustava.
Nova karika u priči o podrijetlu života
Rad britanskog tima dodaje važnu kariku u razumijevanju podrijetla života. Pokazuje da međuzvjezdane čestice prašine nisu bile samo pasivni prijenosnici organskih molekula, već su mogle utjecati na to koje tvari preživljavaju i stižu do planeta poput Zemlje. Razumijevanjem tih procesa znanstvenici dobivaju jasniju sliku o tome kako bi se život mogao pojaviti i drugdje u svemiru.
Studija također ističe važnost interdisciplinarnog pristupa koji povezuje astronomiju, kemiju i geologiju s naprednim eksperimentalnim tehnikama u velikim istraživačkim centrima poput Diamond Light Sourcea, s ciljem da se odgovori na jedno od najstarijih pitanja čovječanstva, kako je život započeo.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
