Elu tekkimine Maal on endiselt mõistatuslik, kuid me harutame aeglaselt lahti seotud sammud ja vajalikud koostisosad. Teadlased usuvad, et elu tekkis varajases Maa peal orgaaniliste kemikaalide ja biomolekulide ürgses supis, mis lõpuks viis tegelike organismideni.

Pikka aega on kahtlustatud, et osa neist koostisosadest võidi tarnida kosmosest. Nüüd uus uuring, avaldatakse Teadus ettemaksed, näitab, et spetsiaalne molekulide rühm, mida nimetatakse peptiidideks, võib kosmosetingimustes moodustuda kergemini kui Maal leiduvad. See tähendab, et need võisid varakult Maale toimetada meteoriitide või komeetidega – ja et elu võib tekkida ka mujal.

Elufunktsioone toetavad meie (ja kõigi elusolendite) rakkudes suured keerulised süsinikupõhised (orgaanilised) molekulid, mida nimetatakse valkudeks. Kuidas valmistada elus püsimiseks vajalikke paljusid valke, on kodeeritud meie DNA-s, mis on ise suur ja keeruline orgaaniline molekul.

Need keerulised molekulid on aga kokku pandud mitmesugustest väikestest ja lihtsatest molekulidest, nagu aminohapped – nn elu ehitusplokid.

Elu tekke selgitamiseks peame mõistma, kuidas ja kus need ehitusplokid moodustuvad ning millistel tingimustel nad iseeneslikult keerukamateks struktuurideks kokku panevad. Lõpuks peame mõistma sammu, mis võimaldab neil saada piiratud, isepaljunevaks süsteemiks – elusorganismiks.

See viimane uuring heidab valgust sellele, kuidas mõned neist ehitusplokkidest võisid moodustuda ja kokku panna ning kuidas need Maale sattusid.

Sammud ellu

DNA koosneb umbes 20 erinevat aminohapet. Nagu tähestiku tähed, on need DNA topeltheeliksi struktuuris paigutatud erinevatesse kombinatsioonidesse, et krüpteerida meie geneetilist koodi.

Peptiidid on ka ahelataolise struktuuriga aminohapete kogum. Peptiidid võib koosneda kõigest kahest aminohappest, kuid ulatuda ka sadade aminohapeteni.

Aminohapete ühendamine peptiidideks on oluline samm, sest peptiidid täidavad selliseid funktsioone nagu katalüüsivad või võimendavad reaktsioone, mis on elu säilitamiseks olulised. Need on ka kandidaatmolekulid, mida oleks võinud täiendavalt kokku panna membraanide varajastesse versioonidesse, piirates funktsionaalsed molekulid rakulaadsetes struktuurides.

Hoolimata nende potentsiaalselt olulisest rollist elu tekkes, ei olnud peptiidide spontaanne moodustumine varajase Maa keskkonnatingimustes siiski nii lihtne. Tegelikult olid praeguse uuringu taga olnud teadlased varem näidatud et kosmose külmad tingimused on tegelikult peptiidide tekkeks soodsamad.

Väga madala tihedusega molekulide ja tolmuosakeste pilvedes ruumiosas, mida nimetatakse tähtedevaheliseks keskkonnaks (vt ülal), võivad üksikud süsinikuaatomid kleepuda tolmuterade pinnale koos süsinikmonooksiidi ja ammoniaagi molekulidega. Nad seejärel reageerige vormile aminohappelaadsed molekulid. Kui selline pilv muutub tihedamaks ja ka tolmuosakesed hakkavad kokku kleepuma, võivad need molekulid koonduda peptiidideks.

Oma uues uuringus vaatlevad teadlased tolmuste ketaste tihedat keskkonda, millest lõpuks tekib uus päikesesüsteem tähe ja planeetidega. Sellised kettad tekivad siis, kui pilved raskusjõu mõjul ootamatult kokku varisevad. Selles keskkonnas on veemolekulid palju levinumad, moodustades jääd mis tahes kasvavate osakeste aglomeraatide pinnal, mis võivad pärssida peptiide moodustavaid reaktsioone.

Emuleerides laboris tähtedevahelises keskkonnas tõenäoliselt esinevaid reaktsioone, näitab uuring, et kuigi peptiidide moodustumine on veidi vähenenud, ei takistata seda. Selle asemel, kui kivid ja tolm koos moodustavad suuremaid kehasid, nagu asteroidid ja komeedid, kuumenevad need kehad ja võimaldavad vedelikel tekkida. See suurendab nendes vedelikes peptiidide moodustumist ja toimub edasiste reaktsioonide loomulik valik, mille tulemuseks on veelgi keerukamad orgaanilised molekulid. Need protsessid oleksid toimunud meie enda päikesesüsteemi moodustumise ajal.

Paljud elu ehituskivid, nagu aminohapped, lipiidid ja suhkrud võib tekkida ruumikeskkonnas. Paljud on avastatud meteoriitides.

Kuna peptiidide moodustumine on kosmoses tõhusam kui Maal ja kuna need võivad akumuleeruda komeetides, võis nende mõju varajasele Maale anda koormusi, mis suurendasid samme elu tekke suunas Maal.

Niisiis, mida see kõik tähendab meie võimalustele leida tulnukat elu? Noh, eluks vajalikud ehituskivid on saadaval kogu universumis. Kui spetsiifilised peavad olema tingimused, et võimaldada neil elusorganismideks koonduda, on endiselt lahtine küsimus. Kui me seda teame, saame hea ettekujutuse sellest, kui laialt levinud või mitte elu võib olla.

See artikkel avaldatakse uuesti Vestlus Creative Commonsi litsentsi all. Loe algse artikli.

Image Credit: Aldebaran S / Unsplash

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/