Laboratorijski pokusi otkrili su kemijski proces koji bi mogao objasniti kako se riboza, šećer važan za nastanak života, održala u vodama rane Zemlje. Riboza potiče otapanje boratnih minerala, a oslobođeni borati mogu je zaštititi od razgradnje.
Riboza je sastojak ribonukleinske kiseline (RNK), molekule koja ima ključnu ulogu u prijenosu genetskih informacija. Lako se razgrađuje, pa je njezina postojanost jedno od važnih pitanja u istraživanjima kemijskih procesa koji su prethodili pojavi života.
Luke H. Steller i suradnici ispitali su kako riboza utječe na otapanje prirodnih boratnih minerala. Pokazali su da se u njezinoj prisutnosti oslobađa više borata i da dulje ostaju u vodi, prema rezultatima objavljenima u časopisu Scientific Reports.
Riboza je još 2019. pronađena u meteoritima Murchison i NWA 801. Taj je raniji nalaz pokazao da se neki sastojci važni za život mogu stvarati i izvan Zemlje. Novi rad razmatra kako bi takva molekula mogla ostati očuvana u zemaljskim vodama.
Osjetljiv sastojak važan za RNK
Riboza čini dio okosnice RNK, molekule koja može prenositi genetske informacije, a u određenim oblicima i ubrzavati kemijske reakcije. Zbog tih se svojstava RNK nalazi u središtu jedne od vodećih hipoteza o ranim fazama razvoja života.
Da bi sudjelovala u tim reakcijama, riboza se morala očuvati dovoljno dugo. U tome su joj mogli pomoći borati, spojevi bora koji se vežu za ribozu i čine je otpornijom na razgradnju u alkalnim uvjetima.
Problem je, međutim, dostupnost tih spojeva u prirodi. Laboratorijski pokusi često koriste visoke koncentracije borata dobivene iz čistih kemijskih reagensa. Prirodni minerali ne otapaju se nužno tako lako, osobito borati koji sadržavaju kalcij. Uspješan pokus s lako dostupnim laboratorijskim sastojcima stoga još ne pokazuje da bi isti proces bio moguć u prirodnom okolišu.
Riboza potiče otapanje boratnih minerala
Pokusi su pokazali da prisutnost riboze u vodi povećava topljivost više boratnih minerala, uključujući i slabije topljive minerale s kalcijem. Time u otopinu može prijeći više borata nego što bi se očekivalo bez šećera.
Uočen je i drugi učinak. Kompleksi riboze i borata sprječavaju taloženje borata koje bi inače potaknuo kalcij. Umjesto da se izdvoje iz vode kao kruta tvar, borati tako ostaju u otopini i dostupni za daljnje reakcije.
Ta dva učinka mogla su biti važna u vodama rane Zemlje: riboza potiče otapanje minerala, a borati koji se pritom oslobađaju mogu je zaštititi od razgradnje. Tako bi ovaj osjetljivi šećer dulje ostao dostupan za reakcije koje su prethodile nastanku života.
Još nije poznato koliko bi proces bio učinkovit u prirodi
Za nastanak RNK potrebno je još mnogo kemijskih koraka. Ovi pokusi objašnjavaju mogući raniji korak: kako bi se riboza mogla zadržati u vodi zajedno sa spojevima koji je štite od razgradnje.
Sljedeći je izazov provjeriti takve reakcije u složenijim uvjetima, s različitim mineralima i drugim sastojcima koji bi bili prisutni u prirodnim vodama. Posebno treba utvrditi pri kojim bi koncentracijama riboze i borata taj učinak bio dovoljno snažan da pomogne očuvanju šećera u prirodnom okolišu.
