Iako su detalji danas razumljivo tanki, smatra se da je život na Zemlji nastao pre oko 4 milijarde godina iz sudbonosne mešavine organskih jedinjenja popularno poznatih kao primordijalna supa.
Kako su – i gde – nastali sastojci za ovo proto-biološko jelo još uvek je polje debate, s obzirom na vremensku liniju i površinske uslove na Zemlji koja se hladi.
Ključni materijali poput aminokiselina, lipida i šećera mogu se formirati u dubinama svemira, kao što su nedavna istraživanja pokazala, i dopremljeni su na ranu Zemlju preko meteorita i kometa.
Prema novoj studiji tima iz Nemačke i Francuske, taj scenario ne samo da je verovatan, već nudi i najverovatnije objašnjenje za to kako je Zemlja dobila određene građevne blokove života, od kojih bi se neki efikasnije formirali u međuzvezdanom prostoru.
Studija se posebno fokusira na formiranje peptida, ili kratkih lanaca od između 2 i 50 aminokiselina povezanih hemijskim vezama koje se nazivaju peptidne veze.
Peptidi su ključni za život na Zemlji. Formirane od jedinstvenih sekvenci aminokiselina, one služe različitim funkcijama kao što je katalizacija niza bioloških procesa. Drevni peptidi su takođe mogli da igraju ulogu u stvaranju primitivnih prekursora ćelijskih membrana, primećuju autori.
Ipak, uprkos očiglednoj važnosti peptida u omogućavanju života na Zemlji, mlada planeta verovatno nije ponudila sjajno okruženje za njihovo formiranje, dodaju istraživači.
Voda može imati zbunjujući efekat na formiranje peptida iz hemijskih komponenti, objašnjavaju oni, i na taj način je mogla ometati taj deo abiogeneze, ili pojavu života iz neživih materijala.
Postoji iznenađujuće prijatnije mesto za formiranje peptida: međuzvezdani medijum, termin za retku materiju i zračenje koje zauzimaju ogromne prostore između zvezdanih sistema.
Predvođeni Seržom Krasnokutskim, astrofizičarem sa Instituta Maks Plank za astronomiju u Nemačkoj, autori studije simulirali su uslove pronađene u međuzvezdanom medijumu, omogućavajući im da u laboratoriji testiraju neke ključne detalje o tome kako je naša planeta mogla završiti sa peptidima.
Oni su, na primer, potvrdili da sinteza peptida zavisi od tri hemijska sastojka – ugljenika, ugljen-monoksida i amonijaka – čije prisustvo može izazvati formiranje molekula aminoketena sličnih aminokiselinama u međuzvezdanim oblacima prašine niske gustine.
Kako se ova vrsta molekularnog oblaka kondenzuje, njegove čestice prašine počinju da se koaguliraju, primećuju istraživači, a molekuli aminoketena se mogu sastaviti u lance – to jest, peptide.
Stalna koagulacija čestica prašine u međuzvezdanom prostoru može pomoći transformaciji tankog molekularnog oblaka u gušći protoplanetarni disk, prsten krhotina oko zvezde koji se na kraju dalje kondenzuje i formira planete, mesece i druga nebeska tela.
Unutar ovih okozvezdanih diskova, komete ili asteroidi sa velikim razmacima od svoje zvezde su „najzanimljiviji objekti za formiranje peptida“, pišu istraživači.
Kako se takav objekat približava zvezdi i zagreva, isparavanje njegovih unutrašnjih molekula je uglavnom potisnuto, a samo molekuli iz tankog površinskog sloja mogu slobodno da ispare.
Jednom kada temperatura objekta poraste na 176 Kelvina, amonijak u njegovom molekularnom ledu se kombinuje sa vodom da bi formirao smešu koja ima tačku topljenja nižu od one njegovih sastojaka. U velikoj meri nesposoban da ispari, tečni sadržaj duboko unutar komete ili asteroida mogao bi da bude „dobro prikladan“ za formiranje molekula aminoketena, pišu autori studije.
Čvrsti molekuli mogu se slobodnije kretati unutar ovog tečnog stanja, napominju, dozvoljavajući visokoj koncentraciji molekula amonijaka da služe kao katalizatori.
Takođe, pošto brzo zagrevanje može da poremeti formiranje peptidnih veza, verovatnije je da će dugi vremenski okviri u kojima ovi nebeski objekti prolaze kroz temperaturne promene podržati sintezu peptida, obezbeđujući više vremena za odvijanje neophodnih hemijskih reakcija.
Peptidi su se verovatno formirali na ovaj način kako se razvijao naš solarni sistem, sugerišu autori, i možda su kasnije stigli do Zemlje pošto su mladu planetu bombardovali meteoriti, komete i drugi potencijalno objekti koji nose peptide.
Dolazak peptida bi Zemlji dao barem jednu kritičnu komponentu za život, doprinoseći razvoju protomembrana, ili prekursora membrana koje daju ćelijama njihovu strukturu i oboruju njihov sadržaj.
Biće potrebno više istraživanja da bi se istražili ovi nalazi i da bismo nastavili da popunjavamo praznine u našem razumevanju porekla života, ali autori kažu da ova studija daje značajnu podršku ideji da su vanzemaljski sastojci pomogli da se zemaljska primordijalna supa oživi.
Studija je objavljena u časopisu Science Advances.
