Første påvisning af sukkerarter i meteoritter giver fingerpeg om livets oprindelse

www.nasa.gov/press-release/god … sukker-i-meteoritter

Et internationalt hold har fundet sukkerarter, der er afgørende for livet i meteoritter. Den nye opdagelse tilføjer til den voksende liste over biologisk vigtige forbindelser, der er blevet fundet i meteoritter, understøtter hypotesen om, at kemiske reaktioner i asteroider - forældrelegemerne til mange meteoritter - kan danne nogle af livets ingredienser. Hvis det er korrekt, meteoritbombardement på oldtidens Jord kan have hjulpet livets oprindelse med en forsyning af livets byggesten.

Holdet opdagede ribose og andre bio-essentielle sukkerarter inklusive arabinose og xylose i to forskellige meteoritter, der er rige på kulstof, NWA 801 (type CR2) og Murchison (type CM2). Ribose er en afgørende bestanddel af RNA (ribonukleinsyre). I meget af det moderne liv, RNA fungerer som et budbringermolekyle, kopiere genetiske instruktioner fra DNA-molekylet (deoxyribonukleinsyre) og levere dem til molekylære fabrikker i cellen kaldet ribosomer, der læser RNA'et for at bygge specifikke proteiner, der er nødvendige for at udføre livsprocesser.

"Andre vigtige byggesten i livet er tidligere blevet fundet i meteoritter, herunder aminosyrer (komponenter af proteiner) og nukleobaser (komponenter af DNA og RNA), men sukker har været en manglende brik blandt livets vigtigste byggesten, " sagde Yoshihiro Furukawa fra Tohoku University, Japan, hovedforfatter af undersøgelsen offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences 18. november. "Forskningen giver det første direkte bevis på ribose i rummet og leveringen af ​​sukkeret til Jorden. Det udenjordiske sukker kan have bidraget til dannelsen af ​​RNA på den præbiotiske Jord, hvilket muligvis førte til livets oprindelse."

"Det er bemærkelsesværdigt, at et molekyle så skrøbeligt som ribose kunne påvises i så gammelt materiale, " sagde Jason Dworkin, en medforfatter af undersøgelsen ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Disse resultater vil hjælpe med at guide vores analyser af uberørte prøver fra primitive asteroider Ryugu og Bennu, skal returneres af Japan Aerospace Exploration Agency's Hayabusa2 og NASA's OSIRIS-REx rumfartøj."

Et vedvarende mysterium vedrørende livets oprindelse er, hvordan biologien kunne være opstået fra ikke-biologiske kemiske processer. DNA er skabelonen for livet, bære instruktionerne for, hvordan man bygger og betjener en levende organisme. Imidlertid, RNA bærer også information, og mange forskere tror, ​​at det udviklede sig først og senere blev erstattet af DNA. Dette skyldes, at RNA-molekyler har egenskaber, som DNA mangler. RNA kan lave kopier af sig selv uden "hjælp" fra andre molekyler, og det kan også initiere eller fremskynde kemiske reaktioner som katalysator. Det nye arbejde giver nogle beviser for at understøtte muligheden for, at RNA koordinerede livets maskineri før DNA.

"Sukkeret i DNA (2-deoxyribose) blev ikke påvist i nogen af ​​de meteoritter, der blev analyseret i denne undersøgelse, " sagde Danny Glavin, en medforfatter af undersøgelsen hos NASA Goddard. "Dette er vigtigt, da der kunne have været en leveringsbias af udenjordisk ribose til den tidlige Jord, hvilket er i overensstemmelse med hypotesen om, at RNA udviklede sig først."

Holdet opdagede sukkerstofferne ved at analysere pulveriserede prøver af meteoritterne ved hjælp af gaskromatografi massespektrometri, som sorterer og identificerer molekyler efter deres masse og elektriske ladning. De fandt ud af, at mængden af ​​ribose og de andre sukkerarter varierede fra 2,3 til 11 dele per milliard i NWA 801 og fra 6,7 ​​til 180 dele per milliard i Murchison.

Da Jorden er oversvømmet med liv, holdet måtte overveje muligheden for, at sukkerarterne i meteoritterne simpelthen kom fra forurening af jordlevende liv. Flere beviser indikerer, at forurening er usandsynlig, herunder isotopanalyse. Isotoper er versioner af et grundstof med forskellig masse på grund af antallet af neutroner i atomkernen. For eksempel, livet på Jorden foretrækker at bruge den lettere variant af kulstof (12C) frem for den tungere version (13C). Imidlertid, kulstoffet i meteoritsukkeret var betydeligt beriget i den tunge 13C, ud over den mængde, der ses i terrestrisk biologi, understøtter konklusionen om, at det kom fra rummet.

Holdet planlægger at analysere flere meteoritter for at få en bedre idé om overfloden af ​​de udenjordiske sukkerarter. De planlægger også at se, om de udenjordiske sukkermolekyler har en venstre- eller højrehåndet skævhed. Nogle molekyler findes i to varianter, der er spejlbilleder af hinanden, som dine hænder. På jorden, livet bruger venstrehåndede aminosyrer og højrehåndede sukkerarter. Da det er muligt, at det modsatte ville fungere fint - højrehåndede aminosyrer og venstrehåndede sukkerarter - vil videnskabsmænd gerne vide, hvor denne præference kom fra. Hvis en proces i asteroider favoriserer produktionen af ​​en sort frem for den anden, så måske har forsyningen fra rummet via meteoritnedslag gjort denne sort mere rigelig på oldtidens Jord, hvilket gjorde det mere sandsynligt, at livet ville ende med at bruge det.