Livets oprindelse på Jorden er stadig gådefuld, men vi er langsomt ved at optrevle de involverede trin og de nødvendige ingredienser. Forskere mener, at liv opstod i en ursuppe af organiske kemikalier og biomolekyler på den tidlige Jord, hvilket til sidst førte til egentlige organismer.

Det har længe været mistanke om, at nogle af disse ingredienser kan være blevet leveret fra rummet. Nu en ny undersøgelse, offentliggjort i Science Forskud, viser, at en særlig gruppe af molekyler, kendt som peptider, lettere kan dannes under rummets forhold end dem, der findes på Jorden. Det betyder, at de kunne være blevet leveret til den tidlige Jord af meteoritter eller kometer - og at liv muligvis også kan dannes andre steder.

Livets funktioner opretholdes i vores celler (og alle levende væseners) af store, komplekse kulstofbaserede (organiske) molekyler kaldet proteiner. Hvordan man laver det store udvalg af proteiner, vi har brug for for at holde os i live, er kodet i vores DNA, som i sig selv er et stort og komplekst organisk molekyle.

Imidlertid er disse komplekse molekyler samlet af en række små og simple molekyler såsom aminosyrer - de såkaldte byggesten i livet.

For at forklare livets oprindelse er vi nødt til at forstå, hvordan og hvor disse byggesten dannes, og under hvilke betingelser de spontant samler sig i mere komplekse strukturer. Endelig er vi nødt til at forstå det skridt, der gør dem i stand til at blive et begrænset, selvreplikerende system - en levende organisme.

Denne seneste undersøgelse kaster lys over, hvordan nogle af disse byggeklodser kan være dannet og samlet, og hvordan de endte på Jorden.

Skridt til livet

DNA består af ca 20 forskellige aminosyrer. Ligesom bogstaverne i alfabetet er disse arrangeret i DNA's dobbelthelixstruktur i forskellige kombinationer for at kryptere vores genetiske kode.

Peptider er også en samling af aminosyrer i en kædelignende struktur. Peptider kan bestå af så lidt som to aminosyrer, men kan også række til hundredvis af aminosyrer.

Samlingen af ​​aminosyrer til peptider er et vigtigt skridt, fordi peptider giver funktioner såsom katalyserende eller forstærkende reaktioner, der er vigtige for at opretholde liv. De er også kandidatmolekyler, der kunne være blevet yderligere samlet i tidlige versioner af membraner, hvilket begrænser funktionelle molekyler i cellelignende strukturer.

Men på trods af deres potentielt vigtige rolle i livets oprindelse, var det ikke så ligetil for peptider at danne spontant under miljøforholdene på den tidlige Jord. Faktisk havde forskerne bag den aktuelle undersøgelse tidligere vist at de kolde forhold i rummet faktisk er mere gunstige for dannelsen af ​​peptider.

I skyerne med meget lav tæthed af molekyler og støvpartikler i en del af rummet kaldet det interstellare medium (se ovenfor), kan enkelte kulstofatomer klæbe til overfladerne af støvkorn sammen med kulilte- og ammoniakmolekyler. De derefter reagere på form aminosyrelignende molekyler. Når sådan en sky bliver tættere, og støvpartikler også begynder at klæbe sammen, kan disse molekyler samles til peptider.

I deres nye undersøgelse ser forskerne på det tætte miljø af støvede skiver, hvorfra et nyt solsystem med en stjerne og planeter til sidst dukker op. Sådanne skiver dannes, når skyer pludselig kollapser under tyngdekraften. I dette miljø er vandmolekyler meget mere udbredt - danner is på overfladerne af ethvert voksende agglomerater af partikler, der kan hæmme de reaktioner, der danner peptider.

Ved at efterligne de reaktioner, der sandsynligvis vil forekomme i det interstellare medium i laboratoriet, viser undersøgelsen, at selvom dannelsen af ​​peptider er lidt formindsket, forhindres den ikke. I stedet, da sten og støv kombineres for at danne større kroppe såsom asteroider og kometer, opvarmes disse kroppe og giver mulighed for at danne væsker. Dette øger peptiddannelsen i disse væsker, og der er et naturligt udvalg af yderligere reaktioner, der resulterer i endnu mere komplekse organiske molekyler. Disse processer ville have fundet sted under dannelsen af ​​vores eget solsystem.

Mange af livets byggesten, såsom aminosyrer, lipider og sukkerarter kan dannes i rummiljøet. Mange er blevet opdaget i meteoritter.

Fordi peptiddannelse er mere effektiv i rummet end på Jorden, og fordi de kan akkumuleres i kometer, kan deres påvirkninger på den tidlige Jord have leveret belastninger, der boostede skridtene mod livets oprindelse på Jorden.

Så hvad betyder alt dette for vores chancer for at finde fremmede liv? Nå, byggestenene til livet er tilgængelige i hele universet. Hvor specifikke betingelserne skal være for at sætte dem i stand til selv at samle sig til levende organismer er stadig et åbent spørgsmål. Når vi ved det, vil vi have en god idé om, hvor udbredt eller ej livet kan være.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Billede Credit: Aldebaran S / Unsplash

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
• Kilde: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/