Ključni gradniki življenja na Zemlji se lažje oblikujejo v vesolju

Izvor življenja na Zemlji je še vedno skrivnosten, vendar počasi razkrivamo korake in potrebne sestavine. Znanstveniki verjamejo, da je življenje nastalo v prvotni juhi organskih kemikalij in biomolekul na zgodnji Zemlji, kar je sčasoma privedlo do dejanskih organizmov.

Dolgo se sumi, da so bile nekatere od teh sestavin morda dostavljene iz vesolja. Zdaj nova študija, objavljeno v Znanost Predplačila, kaže, da lahko posebna skupina molekul, znana kot peptidi, lažje nastane v razmerah vesolja kot tiste, ki jih najdemo na Zemlji. To pomeni, da so jih na zgodnjo Zemljo lahko prinesli meteoriti ali kometi - in da bi se življenje morda lahko oblikovalo tudi drugje.

Življenjske funkcije v naših celicah (in celicah vseh živih bitij) podpirajo velike, kompleksne (organske) molekule na osnovi ogljika, imenovane beljakovine. V naši DNK, ki je sama po sebi velika in zapletena organska molekula, je kodirano, kako narediti veliko različnih beljakovin, ki jih potrebujemo za preživetje.

Vendar pa so te kompleksne molekule sestavljene iz različnih majhnih in preprostih molekul, kot so aminokisline – tako imenovani gradniki življenja.

Da bi razložili izvor življenja, moramo razumeti, kako in kje nastanejo ti gradniki in pod kakšnimi pogoji se spontano sestavijo v bolj zapletene strukture. Končno moramo razumeti korak, ki jim omogoča, da postanejo omejen, samopodvajajoč se sistem – živ organizem.

Ta najnovejša študija osvetljuje, kako so se nekateri od teh gradnikov morda oblikovali in sestavili ter kako so končali na Zemlji.

Koraki do življenja

DNK je sestavljen iz približno 20 različnih aminokislin. Tako kot črke abecede so te razporejene v strukturi dvojne vijačnice DNK v različnih kombinacijah za šifriranje naše genetske kode.

Peptidi so tudi skupek aminokislin v verižni strukturi. Peptidi je lahko sestavljen iz samo dveh aminokislin, lahko pa sega tudi do več sto aminokislin.

Sestavljanje aminokislin v peptide je pomemben korak, saj peptidi zagotavljajo funkcije, kot je kataliziranje ali izboljšanje reakcij, ki so pomembne za ohranjanje življenja. So tudi kandidatne molekule, ki bi jih lahko nadalje sestavili v zgodnje različice membran, ki omejujejo funkcionalne molekule v celično podobnih strukturah.

Kljub njihovi potencialno pomembni vlogi pri nastanku življenja pa ni bilo tako preprosto, da bi se peptidi spontano oblikovali v okoljskih razmerah na zgodnji Zemlji. Pravzaprav so znanstveniki, ki stojijo za trenutno študijo, imeli predhodno prikazano da so hladne razmere v vesolju dejansko bolj ugodne za tvorbo peptidov.

V oblakih molekul in prašnih delcev z zelo nizko gostoto v delu prostora, imenovanem medzvezdni medij (glej zgoraj), se lahko posamezni atomi ogljika prilepijo na površine prašnih zrn skupaj z molekulami ogljikovega monoksida in amoniaka. Oni nato reagirajo na obliko aminokislinam podobnih molekul. Ko se takšen oblak zgosti in se prašni delci začnejo tudi lepiti, se lahko te molekule sestavijo v peptide.

V svoji novi študiji znanstveniki preučujejo gosto okolje prašnih diskov, iz katerih sčasoma nastane nov sončni sistem z zvezdo in planeti. Takšni diski nastanejo, ko se oblaki nenadoma sesedejo pod silo gravitacije. V tem okolju so molekule vode veliko bolj razširjene - tvorijo led na površinah vseh rastočih aglomeratov delcev, ki bi lahko zavirali reakcije, ki tvorijo peptide.

S posnemanjem reakcij, ki se lahko pojavijo v medzvezdnem mediju v laboratoriju, študija kaže, da čeprav je tvorba peptidov nekoliko zmanjšana, ni preprečena. Namesto tega, ko se kamenje in prah združijo v večja telesa, kot so asteroidi in kometi, se ta telesa segrejejo in omogočijo nastanek tekočin. To poveča tvorbo peptidov v teh tekočinah in obstaja naravna selekcija nadaljnjih reakcij, ki povzročijo še bolj zapletene organske molekule. Ti procesi bi se zgodili med nastankom našega sončnega sistema.

Številni gradniki življenja, kot so aminokisline, lipidi in sladkorji lahko nastanejo v vesoljskem okolju. Veliko jih je bilo odkritih v meteoritih.

Ker je tvorba peptidov učinkovitejša v vesolju kot na Zemlji in ker se lahko kopičijo v kometih, so njihovi vplivi na zgodnjo Zemljo morda povzročili obremenitve, ki so pospešile korake k nastanku življenja na Zemlji.

Torej, kaj vse to pomeni za naše možnosti, da najdemo tuje življenje? No, gradniki za življenje so na voljo po vsem vesolju. Kako specifični morajo biti pogoji, da se lahko samosestavijo v žive organizme, je še vedno odprto vprašanje. Ko bomo to vedeli, bomo imeli dobro predstavo o tem, kako razširjeno ali ne bi lahko bilo življenje.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Kreditno slike: Aldebaran S / Unsplash

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/