Istraživači sa Sveučilišta Aarhus pokazali su da se peptidi, složeniji građevni blokovi proteina, mogu stvarati u međuzvjezdanom prostoru na površini zrnaca prašine, prije nego što ta materija uopće sudjeluje u nastanku zvijezda i planeta. Rezultati su objavljeni u časopisu Nature Astronomy, a eksperimente su vodili Sergio Ioppolo i Alfred Thomas Hopkinson. Nalaz osporava raniju predodžbu da u takvim oblacima nastaju samo najjednostavnije molekule i, kako navode autori, povećava statističku vjerojatnost pronalaska izvanzemaljskog života.
U laboratoriju na Sveučilištu Aarhus i u međunarodnom europskom postrojenju u Mađarskoj (HUN-REN Atomki) dvojica znanstvenika u maloj komori oponašala su uvjete kakvi vladaju u golemim međuzvjezdanim oblacima prašine, udaljenima tisućama svjetlosnih godina. U tim je područjima temperatura oko -260 °C, a tlak gotovo jednak nuli, pa se plinske čestice moraju neprekidno ispumpavati kako bi se održao ultravvisoki vakuum. U takvim uvjetima promatra se kako preostale čestice reagiraju na zračenje, onako kako bi reagirale i u stvarnom međuzvjezdanom okolišu.
“Već znamo iz ranijih eksperimenata da jednostavne aminokiseline, poput glicina, nastaju u međuzvjezdanom prostoru. No zanimalo nas je mogu li se složenije molekule, poput peptida, prirodno stvarati na površini zrnaca prašine, prije nego što ta zrnca uopće sudjeluju u nastanku zvijezda i planeta”, kaže Sergio Ioppolo. Peptidi su kratki lanci aminokiselina, a njihovim daljnjim povezivanjem nastaju proteini, ključni za život kakav poznajemo. Zato je potraga za pretečama proteina važan dio istraživanja podrijetla života, ističe Ioppolo.
U komoru su zatim unijeli glicin, ozračili ga analogima kozmičkih zraka proizvedenima ionskim akceleratorom u HUN-REN Atomki i analizirali dobivene produkte. “Vidjeli smo da molekule glicina počinju reagirati jedna s drugom te stvaraju peptide i vodu. To upućuje na to da se isti proces odvija i u međuzvjezdanom prostoru”, kaže Alfred Thomas Hopkinson. “To je korak prema stvaranju proteina na česticama prašine, istom materijalu od kojeg kasnije nastaju stjenoviti planeti.”
Univerzalna reakcija i otvorena pitanja
Ioppolo, Hopkinson i kolege sa Sveučilišta Aarhus proučavaju i oponašaju goleme oblake prašine između zvijezda jer su to mjesta rađanja novih sunčevih sustava. “Mislilo se da se u tim oblacima mogu stvarati samo vrlo jednostavne molekule. Prevladavalo je razumijevanje da složenije molekule nastaju mnogo kasnije, kada se plinovi počnu zgušnjavati u disk koji na kraju postaje zvijezda”, kaže Ioppolo. “No pokazali smo da to očito nije slučaj.” Značaj nalaza, dodaje, jest u tome što upućuje da su takve ključne molekule u svemiru znatno obilnije nego što se prije vjerovalo.
“Na kraju se ti plinski oblaci urušavaju u zvijezde i planete. Malo po malo, ti sićušni građevni blokovi slijeću na stjenovite planete u novonastalom sunčevom sustavu. Ako su ti planeti slučajno u nastanjivoj zoni, tada postoji stvarna vjerojatnost da bi se život mogao pojaviti”, kaže Ioppolo. “Ipak, još ne znamo točno kako je život započeo. No istraživanja poput našega pokazuju da se mnoge složene molekule nužne za život stvaraju prirodno u svemiru.”
Hopkinson ističe da je kemijski proces povezivanja aminokiselina univerzalan. “Sve vrste aminokiselina povezuju se u peptide kroz istu reakciju. Stoga je vrlo vjerojatno da i drugi peptidi prirodno nastaju u međuzvjezdanom prostoru”, kaže Hopkinson. “Još se nismo time bavili, ali vjerojatno ćemo to učiniti u budućnosti.”
Autori ističu da aminokiseline i peptidi nisu jedini nužni gradivni elementi života. Potrebni su i membrane, nukleobaze te nukleotidi, a zasad nije poznato nastaju li i oni prirodno u svemiru. Ioppolo, Hopkinson i kolege u Centru za međuzvjezdanu katalizu istražuju i to pitanje, a suautorica, profesorica Liv Hornekær, voditeljica centra InterCat, kaže: “Ove molekule su neki od ključnih građevnih blokova života. Mogle bi aktivno sudjelovati u ranoj predbiotičkoj kemiji, katalizirajući daljnje reakcije koje vode prema životu.”
“Još je mnogo toga za otkriti, ali naš istraživački tim radi na tome da odgovori na što više ovih temeljnih pitanja”, kaže Ioppolo. “Već smo otkrili da se mnogi građevni blokovi života stvaraju tamo vani, a vjerojatno ćemo u budućnosti pronaći još.”
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.
