Nowe badania astrobiologów sugerują, że niektóre elementy budulcowe życia mogłyby powstać wcześnie w oceanach Ziemi, gdyby obecne były proste minerały, takie jak boraks. Początkowo sądzono, że ryboza jest zbyt niestabilna, aby tworzyć się, chyba że jest zimna, ale naukowcy odkryli, że może wiązać się z różnymi chemikaliami, boranem i pozostać użytecznym.
Astrobiologowie, wspierani przez NASA, ogłosili znaczny postęp w zrozumieniu, w jaki sposób życie mogło powstać na Ziemi miliardy lat temu.
Zespół naukowców donosi w numerze Science z 9 stycznia, że ryboza i inne proste cukry, które są elementami budulcowymi życia, mogłyby gromadzić się we wczesnych oceanach Ziemi, gdyby obecne były proste minerały, takie jak boraks.
Ryboza jest kluczowym składnikiem kwasu rybonukleinowego (RNA). Jest także prekursorem kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). RNA i DNA, zwane łącznie „kwasami nukleinowymi”, są wymagane przez całe znane życie, gdzie umożliwiają dziedziczenie, genetykę i ewolucję.
„Wiele elementów biologicznych może powstać bez życia”, powiedział Steven Benner, wybitny profesor na wydziałach chemii i anatomii oraz biologii komórkowej na University of Florida w Gainesville, i lider zespołu. „Pięćdziesiąt lat temu Stanley Miller przeprowadził słynny eksperyment, który wygenerował aminokwasy, przepuszczając iskry elektryczne w prymitywnej atmosferze. Był to kluczowy krok do zrozumienia, jak powstały białka. Ale bez kwasów nukleinowych białka wydawały się bezużyteczne, niezdolne do posiadania dzieci - powiedział.
Dla osób zainteresowanych pochodzeniem życia kluczowym nierozwiązanym problemem jest wytwarzanie RNA i DNA. Dzieje się tak w dużej mierze dlatego, że ryboza, potrzebna do utworzenia RNA i DNA, jest niestabilna i łatwo tworzy brązowe smoły, chyba że jest zimna. „Ryboza i iskry elektryczne po prostu nie są kompatybilne” - powiedział Benner. „Wiedzieliśmy, że ryboza i inne cukry łatwo się rozkładają. Dzieje się tak w kuchni, gdy zbyt długo piecze ciasto. Zmienia kolor na brązowy, gdy cukry rozkładają się, by dać inne rzeczy. W końcu ciasto staje się asfaltowe ”- dodał Benner.
Rozpoznając rybozę o szczególnej strukturze chemicznej, która pozwalała jej wiązać się z boranem, Benner dodał mineralny kolemanit. „Kolemanit to minerał zawierający bor znajdowany w Dolinie Śmierci. Bez tego ryboza zamienia się w brązową smołę. Dzięki temu ryboza i inne cukry stają się czystymi produktami ”- powiedział Benner. Następnie wykazał, że inne minerały boranowe zrobiły to samo, w tym uleksyt i kernit. Ten ostatni jest bardziej znany jako boraks. Boraks jest wydobywany w południowej Kalifornii i używany w niektórych detergentach do prania odzieży.
„To tylko jeden z kilku kroków, które należy podjąć, aby przekształcić proste cząsteczki organiczne znajdujące się w kosmosie w życie”, ostrzegł Benner. „Wiele pozostaje do zrobienia. Jesteśmy tylko zaskoczeni, że tak prosty pomysł nie był wykorzystywany przez tak długi czas - dodał.
„Sprytna praca Steve'a Bennera zbliżyła nas do ujawnienia pochodzenia życia na Ziemi i pogłębiła zrozumienie przez NASA potencjału życia w innym miejscu we wszechświecie” - powiedział Michael Meyer, starszy naukowiec ds. Astrobiologii w siedzibie głównej NASA w Waszyngtonie.
NASA Astrobiology Institute obsługuje węzły na uniwersytetach i organizacjach non-profit w całych Stanach Zjednoczonych. Jego celem jest zrozumienie pochodzenia, ewolucji, dystrybucji i losów życia we wszechświecie. Grupa Benner jest członkiem NASA Astrobiology Institute od pięciu lat. „Bez stałego, stabilnego wsparcia ze strony NASA praca ta nie byłaby możliwa” - powiedział Benner.
W badaniach uczestniczył także Alison Olcott, asystent w Wrigley Institute na wyspie Catalina w Kalifornii; Alonso Ricardo, absolwent University of Florida; oraz dr Matthew Carrigan, doktor habilitowany na University of Florida.
National Science Foundation i Agouron Institute w Pasadenie w Kalifornii wsparły te badania.
Oryginalne źródło: NASA News Release
