Aminokiseline, gradivni elementi života, pronađene su u 4,6 milijardi godina starim stijenama asteroida Bennu, koje je na Zemlju 2023. godine donijela misija OSIRIS-REx američke svemirske agencije NASA. Kako ove aminokiseline, molekule koje grade proteine i peptide u DNK, nastaju u svemiru, dugo je bilo misterija, ali novo istraživanje pokazuje da je moguće da su nastale u ledenom, radioaktivnom okruženju u vrijeme samog rađanja Sunčevog sistema, saopćio je Pennsylvania State University.
Naučnici, čije je istraživanje objavljeno u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, vjeruju da su neke aminokiseline u uzorcima s Bennua najvjerovatnije nastale na drugačiji način nego što se ranije mislilo, u ekstremnim uslovima ranog Sunčevog sistema.
"Naši rezultati u potpunosti mijenjaju način na koji razmišljamo o formiranju aminokiselina u asteroidima. Sada se čini da postoji mnogo različitih uslova u kojima se mogu formirati ovi gradivni elementi života, a ne samo onda kada je prisutna voda u tečnom stanju" rekla je Alison Bacinski, vanredna profesorica istraživanja i geonauka na Pennsylvania State University i koautorica studije.
Analizirajući neprocjenjivu kosmičku prašinu, količine koje bi mogle stati na kafenu kašičicu, tim je koristio specijalizirane instrumente sposobne da mjere izotope, male varijacije u masi atoma. Proučavajući Bennu, istraživači su se fokusirali na glicin, najjednostavniju aminokiselinu, dvo-ugljični molekul koji predstavlja jedno od najosnovnijih gradivnih tkiva života. Aminokiseline se povezuju i formiraju proteine, koji obavljaju gotovo svaku biološku funkciju, od izgradnje ćelija do kataliziranja hemijskih reakcija.
Glicin se može formirati u širokom spektru hemijskih uslova i često se smatra ključnim pokazateljem rane prebiotičke hemije, objasnila je Bacinski. Otkriće glicina u asteroidu ili kometi sugerira da su se neki od osnovnih sastojaka života mogli formirati u svemiru, a zatim biti doneseni na ranu Zemlju.
Ranije je glavna hipoteza za nastanak glicina bila Strecker synthesis, tokom koje cijanovodonična kiselina, amonijak i aldehidi ili ketoni reaguju u prisustvu vode u tečnom stanju. Novi rezultati, međutim, pokazuju da se glicin na Bennuu nije formirao u tečnoj vodi, već u ledu izloženom radijaciji u vanjskim dijelovima ranog Sunčevog sistema, naglasila je Bacinski.
"Ovdje na Pennsylvania State University prilagodili smo instrumente, što nam je omogućilo da mjerimo izotope na organskim jedinjenjima poput glicina. Bez napretka tehnologije i ulaganja u specijaliziranu opremu, do ovog otkrića nikada ne bismo došli", dodala je.
Decenijama su naučnici proučavali meteorite bogate ugljikom, poput čuvenog Murchison meteorite, koji je pao u Australiji 1969. godine, kako bi analizirali aminokiseline koje sadrže. Tim je uporedio rezultate s Bennua s analizama aminokiselina iz Murchison meteorita. Čini se da su se molekuli iz Murchisona formirali u procesu koji zahtijeva prisustvo tečne vode i umjerene temperature, uslove koji su mogli postojati na tijelima od kojih su ti meteoriti nastali, a koji su slični onima na ranoj Zemlji.
"Jedan od razloga zašto su aminokiseline toliko važne jeste to što vjerujemo da su imale ključnu ulogu u nastanku života na Zemlji. Ono što iznenađuje jeste da aminokiseline s Bennua imaju znatno drugačije izotopske obrasce u poređenju s onima iz Murchison meteorita, što sugerira da su tijela iz kojih potiču nastala u hemijski različitim regijama Sunčevog sistema" rekla je Ophelia McIntosh, postdoktorantkinja na Pennsylvania State University.
Ovi rezultati otvaraju niz novih pitanja za naučnike.
"Sada imamo više pitanja nego odgovora. Nadamo se da ćemo nastaviti analizirati različite meteorite kako bismo proučili njihove aminokiseline. Želimo saznati da li oni više liče na Murchison ili Bennu, ili postoji još veći diverzitet uslova i puteva putem kojih mogu nastati gradivni elementi života" zaključila je Bacinski.