Toate bazele din ADN și ARN au fost descoperite în meteoriți

Mai multe ingrediente pentru viață au fost găsite în meteoriți.

Rocile spațiale care au căzut pe Pământ în ultimul secol conțin cele cinci baze care stochează informații în ADN și ARN, raportează oamenii de știință 26 aprilie în Nature Communications.

Aceste „nucleobaze” – adenină, guanină, citozină, timină și uracil – se combină cu zaharuri și fosfați pentru a forma codul genetic al tuturor formelor de viață de pe Pământ. Încă nu se știe dacă aceste ingrediente de bază pentru viață au venit mai întâi din spațiu sau, în schimb, s-au format într-o supă caldă de chimie terestră (SN: 24/09/20). Dar descoperirea se adaugă la dovezile care sugerează că precursorii vieții au venit inițial din spațiu, spun cercetătorii.

Oamenii de știință au detectat bucăți de adenină, guanină și alți compuși organici în meteoriți încă din anii 1960 (SN: 8/10/11, SN: 12/4/20). Cercetătorii au văzut, de asemenea, indicii de uracil, dar citozina și timina au rămas evazive, până acum.

„Am completat setul tuturor bazelor care se găsesc în ADN și ARN și în viața de pe Pământ, iar acestea sunt prezente în meteoriți”, spune astrochimistul Daniel Glavin de la Centrul Goddard Space Flight Center al NASA din Greenbelt, Md.

Cu câțiva ani în urmă, geochimistul Yasuhiro Oba de la Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia, și colegii săi au venit cu o tehnică pentru a extrage ușor și a separa diferiți compuși chimici în praful de meteorit lichefiat și apoi să le analizeze.

„Metoda noastră de detecție are o sensibilitate cu câteva ordine de mărime mai mare decât cea aplicată în studiile anterioare”, spune Oba. În urmă cu trei ani, cercetătorii au folosit aceeași tehnică pentru a descoperi riboză, un zahăr necesar vieții, în trei meteoriți (SN: 11/22/19).

În noul studiu, Oba și colegii săi și-au unit forțele cu astrochimiștii de la NASA pentru a analiza una dintre aceste trei mostre de meteoriți și alte trei mostre suplimentare, căutând un alt tip de ingredient crucial pentru viață: bazele nucleare.

Cercetătorii cred că tehnica lor de extracție mai blândă, care folosește apă rece în loc de acidul obișnuit, păstrează compușii intacți. „Descoperim că această abordare de extracție este foarte ușor de utilizat pentru aceste nucleobaze fragile”, spune Glavin. „Este mai degrabă ca o infuzie rece, decât să faci un ceai fierbinte”.

Cu ajutorul acestei tehnici, Glavin, Oba și colegii lor au măsurat abundența bazelor și a altor compuși legați de viață în patru mostre din meteoriți care au căzut cu zeci de ani în urmă în Australia, Kentucky și British Columbia. În toate cele patru, echipa a detectat și măsurat adenina, guanina, citozina, uracilul, timina, mai mulți compuși legați de aceste baze și câțiva aminoacizi.

Folosind aceeași tehnică, echipa a măsurat, de asemenea, abundențele chimice în solul colectat din situl din Australia și apoi a comparat valorile măsurate ale meteoritului cu cele ale solului. Pentru unii compuși detectați, valorile meteoritului au fost mai mari decât cele ale solului din jur, ceea ce sugerează că acești compuși au ajuns pe Pământ în aceste roci.

Dar pentru alți compuși detectați, inclusiv citozina și uracilul, abundența în sol este de până la 20 de ori mai mare decât în meteoriți. Acest lucru ar putea indica o contaminare terestră, spune cosmochimistul Michael Callahan de la Universitatea de Stat Boise din Idaho.

„Cred că [the researchers] a identificat în mod pozitiv acești compuși”, spune Callahan. Dar „nu au prezentat suficiente date convingătoare pentru a mă convinge că sunt cu adevărat extratereștri”. Callahan a lucrat anterior la NASA și a colaborat cu Glavin și cu alții pentru a măsura materialele organice din meteoriți.

Dar Glavin și colegii săi indică câteva substanțe chimice specifice detectate pentru a susține ipoteza unei origini interplanetare. În noua analiză, cercetătorii au măsurat mai mult de o duzină de alți compuși legați de viață, inclusiv izomeri ai nucleobazelor, spune Glavin. Izomerii au aceleași formule chimice ca bazele asociate, dar ingredientele lor sunt organizate diferit. Echipa a găsit unii dintre acești izomeri în meteoriți, dar nu și în sol. „Dacă ar fi existat o contaminare din sol, ar fi trebuit să vedem acei izomeri și în sol. Și nu am găsit”, spune el.

Mergând direct la sursa unor astfel de meteoriți – asteroizi virgini – ar putea clarifica problema. Oba și colegii săi folosesc deja tehnica lor de extracție pe bucăți de pe suprafața asteroidului Ryugu, pe care misiunea japoneză Hayabusa2 l-a adus pe Pământ la sfârșitul anului 2020 (SN: 12/7/20). Misiunea OSIRIS-REx a NASA este așteptată să se întoarcă în septembrie 2023 cu eșantioane similare de pe asteroidul Bennu (SN: 1/15/19).

„Suntem foarte entuziasmați de poveștile pe care aceste materiale le au de spus”, spune Glavin.