Elämän alkuperä maapallolla on edelleen arvoituksellinen, mutta olemme vähitellen selvittämässä siihen liittyviä vaiheita ja tarvittavia ainesosia. Tutkijat uskovat, että elämä syntyi orgaanisten kemikaalien ja biomolekyylien alkuperäisessä keitossa varhaisessa maassa, mikä lopulta johti todellisiin organismeihin.

Jo pitkään on epäilty, että jotkin näistä ainesosista on saatettu kuljettaa avaruudesta. Nyt uusi tutkimus, julkaistu Tiede ennakot, osoittaa, että erityinen ryhmä molekyylejä, jotka tunnetaan nimellä peptidit, voi muodostua helpommin avaruusolosuhteissa kuin maapallolta löydetyt. Tämä tarkoittaa, että meteoriitit tai komeetat olisivat voineet kuljettaa ne varhaiselle Maahan – ja että elämää voi syntyä myös muualle.

Elämän toimintoja ylläpitävät solumme (ja kaikkien elävien olentojen) suuret, monimutkaiset hiilipohjaiset (orgaaniset) molekyylit, joita kutsutaan proteiineihin. Se, kuinka valmistamme monenlaisia ​​proteiineja, joita tarvitsemme pysyäksemme hengissä, on koodattu DNA:han, joka on itsessään suuri ja monimutkainen orgaaninen molekyyli.

Nämä monimutkaiset molekyylit on kuitenkin koottu useista pienistä ja yksinkertaisista molekyyleistä, kuten aminohapoista – niin sanotuista elämän rakennuspalikoista.

Selvittääksemme elämän alkuperää, meidän on ymmärrettävä, miten ja missä nämä rakennuspalikat muodostuvat ja missä olosuhteissa ne kootaan spontaanisti monimutkaisemmiksi rakenteiksi. Lopuksi meidän on ymmärrettävä vaihe, jonka avulla niistä voi tulla rajoitettu, itseään replikoituva järjestelmä – elävä organismi.

Tämä uusin tutkimus valaisee, kuinka jotkut näistä rakennuspalikoista ovat saattaneet muodostua ja koota ja miten ne päätyivät maan päälle.

Askeleita elämään

DNA koostuu noin 20 erilaista aminohappoa. Kuten aakkosten kirjaimet, ne on järjestetty DNA:n kaksoiskierteiseen rakenteeseen eri yhdistelmissä geneettisen koodimme salaamiseksi.

Peptidit ovat myös aminohappojen yhdistelmä ketjumaisessa rakenteessa. Peptidit Se voi koostua vain kahdesta aminohaposta, mutta se voi olla myös satoja aminohappoja.

Aminohappojen kokoaminen peptideiksi on tärkeä vaihe, koska peptidit tarjoavat toimintoja, kuten katalysoivat tai tehostavat reaktioita, jotka ovat tärkeitä elämän ylläpitämiselle. Ne ovat myös ehdokasmolekyylejä, jotka olisi voitu koota edelleen kalvojen varhaisiksi versioiksi, mikä rajoittaa toiminnalliset molekyylit solumaisiin rakenteisiin.

Huolimatta niiden mahdollisesti tärkeästä roolista elämän syntyessä, ei kuitenkaan ollut niin yksinkertaista, että peptidit muodostuivat spontaanisti varhaisen maan ympäristöolosuhteissa. Itse asiassa nykyisen tutkimuksen takana olevilla tiedemiehillä oli aiemmin näytetty että avaruuden kylmät olosuhteet ovat itse asiassa suotuisammat peptidien muodostumiselle.

Avaruuden osassa, jota kutsutaan tähtienväliseksi väliaineeksi (katso edellä), erittäin pienitiheyksisissä molekyylien ja pölyhiukkasten pilvissä (katso edellä) yksittäiset hiiliatomit voivat tarttua pölyrakeiden pintoihin yhdessä hiilimonoksidi- ja ammoniakkimolekyylien kanssa. Ne sitten reagoi muotoon aminohapon kaltaisia ​​molekyylejä. Kun tällainen pilvi tihenee ja myös pölyhiukkaset alkavat tarttua yhteen, nämä molekyylit voivat koota peptideiksi.

Uudessa tutkimuksessaan tutkijat tarkastelevat pölyisten levyjen tiheää ympäristöä, josta lopulta syntyy uusi aurinkokunta tähtineen ja planeetoineen. Tällaiset levyt muodostuvat, kun pilvet putoavat yhtäkkiä painovoiman vaikutuksesta. Tässä ympäristössä vesimolekyylit ovat paljon yleisempiä – muodostaen jäätä kaikkien kasvavien hiukkasagglomeraattien pinnoille, jotka voivat estää peptidejä muodostavia reaktioita.

Emuloimalla laboratoriossa tähtienvälisessä väliaineessa todennäköisesti tapahtuvia reaktioita tutkimus osoittaa, että vaikka peptidien muodostuminen on hieman vähentynyt, sitä ei estetä. Sen sijaan, kun kivet ja pöly yhdistyvät muodostaen suurempia kappaleita, kuten asteroideja ja komeettoja, nämä kappaleet kuumenevat ja mahdollistavat nesteiden muodostumisen. Tämä tehostaa peptidien muodostumista näissä nesteissä, ja siellä on luonnollinen valikoima lisäreaktioita, jotka johtavat entistä monimutkaisempiin orgaanisiin molekyyleihin. Nämä prosessit olisivat tapahtuneet oman aurinkokuntamme muodostumisen aikana.

Monet elämän rakennuspalikoista, kuten aminohapot, lipidit ja sokerit voi muodostua avaruusympäristössä. Monet on löydetty meteoriiteista.

Koska peptidien muodostuminen on tehokkaampaa avaruudessa kuin maan päällä ja koska ne voivat kerääntyä komeetoihin, niiden vaikutukset varhaiseen Maahan ovat saattaneet tuottaa kuormia, jotka vauhdittivat askelia kohti elämän syntyä Maan päällä.

Joten mitä tämä kaikki tarkoittaa mahdollisuuksillemme löytää muukalainen elämä? No, elämän rakennuspalikoita on saatavilla kaikkialla universumissa. Se, kuinka erityisiä olosuhteiden on oltava, jotta ne voivat kokoontua itse eläviksi organismeiksi, on edelleen avoin kysymys. Kun tiedämme sen, meillä on hyvä käsitys siitä, kuinka laajaa tai ei, elämä voi olla.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuva pistetilanne: Aldebaran S / Unsplash

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/