Tre meteoriti Gli scienziati hanno recentemente scoperto che contengono i mattoni molecolari del DNA և suo cugino RNA. Un sottoinsieme di questi elementi costitutivi era stato precedentemente trovato nei meteoriti, ma il resto della collezione sembra essere misteriosamente scomparso dalle rocce spaziali fino ad ora.
La nuova scoperta conferma l’idea che un’inondazione di meteoriti circa quattro miliardi di anni fa potrebbe trasferire i componenti molecolari necessari per iniziare la prima vita sulla Terra, affermano i ricercatori
Tuttavia, non tutti sono convinti che tutti siano nuovi DNA: I componenti sono di origine aliena. Piuttosto, alcuni potrebbero apparire nei meteoriti dopo che le rocce hanno colpito la Terra, afferma Michael Callahan, un chimico analitico e astronomo della Boyce University che non ha partecipato allo studio. “Sono necessarie ulteriori ricerche per escludere questa possibilità”, ha detto Callahan a WordsSideKick.com in una e-mail.
Supponendo che tutti i composti provenissero dallo spazio, un sottogruppo di elementi costitutivi, una classe di composti noti come pirimidine, è apparso nei meteoriti con “concentrazioni estremamente basse”, ha aggiunto. La scoperta suggerisce che le prime molecole genetiche al mondo non hanno avuto origine dall’afflusso di componenti del DNA dallo spazio, ma dai primi processi geochimici sulla Terra, ha affermato.
Per ora, tuttavia, è “difficile dire” quali concentrazioni di DNA devono contenere i meteoriti per aiutare a portare la vita sulla Terra, afferma il geochimico Jim Cleves, presidente dell’International Research Association. L’origine della vita che non è stata coinvolta nello studio. Questo problema è ancora sotto inchiesta.
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Gli elementi costitutivi della vita nelle rocce spaziali
Componenti del DNA և: RNA precedentemente trovato nei meteoriti Live Science riportato in precedenza. In particolare, è stato scoperto che tali rocce spaziali contengono nucleobasi, composti contenenti azoto che fungono da “lettere” nel codice genetico del nostro DNA e RNA. Le nucleobasi sono disponibili in cinque gusti principali: adenina (A), timina (T), guanina (G), citosina (C) e urato (U), ma solo i meteoriti A, G և U sono mai stati trovati nei meteoriti prima.
Ora, in uno studio pubblicato sulla rivista martedì (26 aprile) Comunicazioni della naturaGli scienziati affermano di aver trovato tutte e cinque le basi azotate all’interno Carbonio– ricchi meteoriti. Ciò includeva tracce di tutte e tre le pirimidine: citosina e urato և. “In particolare, la scoperta della citosina è sorprendente, poiché la citosina è relativamente instabile e probabilmente reagisce con l’acqua”, ha affermato Yasuhiro Oba, professore associato presso l’Institute for Low Temperature presso l’Università di Hokkaido in Giappone. .
Sebbene la timina e la citosina non siano state trovate prima nei meteoriti, studi di laboratorio hanno dimostrato che queste basi azotate potrebbero essere nascoste nelle rocce spaziali che si sono scontrate con la Terra.
Ad esempio, in laboratorio, gli scienziati hanno ricreato le condizioni chimiche dello spazio interstellare, lo spazio tra le stelle, dove enormi nubi di gas e polvere sono circa 10. Kelvin (meno 441,67 gradi Fahrenheit, o meno 263,15 gradi Celsius) և genitore asteroidi si possono trovare meteoriti. Attraverso questi esperimenti, i ricercatori hanno sintetizzato il team, la citosina e altre basi azotate primarie, presumendo che tutti questi composti potessero essere teoricamente trovati nei meteoriti, hanno affermato gli autori dello studio nel loro rapporto.
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Quindi il team è andato a caccia di queste basi azotate in tre meteoriti conosciuti. “I meteoriti Murchison, Murray և Tagish appartengono a una classe di meteoriti chiamati condriti di carbonio, che sono noti per contenere molti composti organici”, ha detto Callahan.
Ad esempio, gli idrocarburi, i mattoni delle proteine (aminoacidi), sono stati trovati in tre meteoriti, ha detto Oba. Oltretutto, in un lavoro precedenteOban և ei suoi colleghi hanno scoperto una molecola elusiva chiamata esametilentetramina (HMT), che si pensa sia una possibile precondizione per le molecole organiche nelle rocce spaziali. secondo la NASA.
Nel loro ultimo studio, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata cromatografia liquida ad alte prestazioni, che prevedeva l’uso di acqua pressurizzata per separare i campioni di meteorite. In questo modo, il team ha estratto le basi azotate da ciascun campione, quindi ha analizzato le basi utilizzando la spettrometria di massa, una tecnica che ha rivelato in dettaglio la composizione chimica della sostanza. Questo metodo “ci ha permesso di rilevare nucleobasi con concentrazioni molto basse, fino a una frazione di trilione”, ha detto Oban a WordsSideKick.com.
L’analisi ha dimostrato che tutti i meteoriti trasportano l’adenina guanina. I campioni di Murcison contenevano nouracile, mentre altri meteoriti trasportavano almeno un isomero di uracile, ovvero un composto contenente lo stesso numero di atomi dell’uracile ma con diverse disposizioni spaziali. Inoltre, i campioni di Murchison և Lake Tagish contenevano la squadra e il meteorite di Murray conteneva isomeri di timina. Tutti i meteoriti contenevano citosina, così come vari isomeri del composto.
Ancora incertezza
Per verificare che le basi azotate non siano il risultato di inquinamento terrestre, non di origine terrestre, le procedure sperimentali sono state ripetute senza alcuna camera di prova per meteoriti. Non sono state trovate basi azotate in questi cosiddetti esperimenti vuoti.
Il team ha anche avuto accesso a campioni di suolo dal sito in cui il meteorite Murchison ha colpito per la prima volta la Terra. Hanno trovato alcune basi azotate nel suolo, ma “la loro distribuzione e concentrazione sono chiaramente diverse da quelle che si trovano nei meteoriti”, ha detto Oban. Inoltre, alcuni isomeri specifici si trovano solo nei meteoriti e non nei campioni di suolo. Questi “strani isomeri” si vedono raramente sulla Terra, quindi è improbabile che inquinino la superficie del pianeta, ha detto Cleves.
Confrontando la diversità delle basi azotate trovate nei meteoriti con quella delle basi azotate trovate nel terreno, il team ha concluso che i composti della roccia spaziale si sono formati nello spazio, ha detto Oban. E per questo motivo, si aspettano che le basi azotate “abbiano contribuito allo sviluppo dei tratti genetici per la prima vita sulla Terra”, scrivono gli autori.
Tuttavia, c’è ancora una certa incertezza su questi punti, ha detto Callahan.
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I campioni di suolo analizzati dai ricercatori contenevano concentrazioni più elevate di citosina, uracile e timina rispetto a quelle trovate nel meteorite Murchison, “quindi è difficile determinare la quantità di meteorite extraterrestre”, ha detto Callahan. Inoltre, il team non ha scoperto un processo chimico specifico che produrrà C, U, T և i loro diversi isomeri. Tale analisi potrebbe supportare l’idea che tutti i composti si siano formati nello spazio interstellare.
Un altro modo per scoprire se le basi azotate provengono effettivamente dallo spazio è guardare quelle uova contenenti carbonio e azoto, ha detto Cleves a WordsSideKick.com. Questi elementi sono disponibili in diversi gusti, chiamati isotopi, che contengono lo stesso numero di protoni ma un numero diverso di neutroni. Il materiale terrestre contiene diversi rapporti di isotopi di carbonio e isotopi di azoto rispetto alla materia dallo spazio, quindi tali analisi potrebbero aiutare a differenziare le basi azotate terrestri da quelle aliene, ha detto Callahan. “Purtroppo, tali esperimenti richiedono una grande quantità di materiale meteoritico, quindi può essere difficile”, ha detto Cleves.
In ogni caso, anche se i C, T և Us trovati sono alieni, la loro scarsa presenza nei meteoriti mette in dubbio la teoria che la prima vita sulla Terra sia stata seminata dallo spazio da componenti del DNA, ha detto Callahan. “Se questi risultati rappresentano le concentrazioni tipiche di pirimidina nei meteoriti, la prima sintesi geochimica sulla Terra sarebbe probabilmente responsabile del materiale genetico piuttosto che dei risultati della consegna extraterrestre”, ha affermato.
In futuro, Oban և e i suoi colleghi hanno in programma di cercare nucleobasi nei materiali raccolti direttamente dagli asteroidi piuttosto che dai meteoriti terrestri, ha detto Oban a WordsSideKick.com. può ridurre al minimo il problema dei contaminanti nati sulla Terra. Ad esempio, la navicella spaziale giapponese Hayabusa2 ha recentemente fatto atterrare l’asteroide Ryugu sulla Terra. Live Science riportato in precedenza20 La sonda OSIRIS-REx della NASA dovrebbe toccare campioni dell’asteroide Benu vicino alla Terra nel 2023. secondo Space.com.
Originariamente pubblicato su Live Science.