Научници на астероиду пронашли триптофан, аминокиселину која успављује

Научници су до открића дошли захваљујући узорку који је прикупила Насина мисија „Озирис-Рекс“, која је спустила свемирску летелицу на астероид Бену 2020. године, покупила је 121,6 грама стена и прашине и безбедно вратила залиху на земљу 2023. године. НАСА је од тада дистрибуирала мали део тог узорка истраживачима широм света на анализу.

Претходна истраживања узорака са Бенуа већ су пронашла 14 од 20 аминокиселина од којих потичу сви живи организми на Земљи, као и свих пет биолошких нуклеобаза – компоненти које чине генетски код у ДНК и РНК.

Истраживачи су такође претходно открили аминокиселине у узорцима са другог астероида, Рјугуа, које је Јапанска агенција за истраживање свемира прикупила 2019. године, као и у разним метеоритима који су пали на Земљу.

Овај све већи број доказа указује, према речима научника, да су астероиди можда рано донели есенцијалне састојке за живот на нашу планету.

Нова анализа узорака са Бенуа поуздано, иако још не коначно, идентификовала триптофан, повећавајући број аминокиселина које граде протеине у астероиду на 15 од 20.

„Проналажење триптофана у астероиду Бену је велика ствар, јер је триптофан једна од сложенијих аминокиселина и до сада никада није виђен ни у једном метеориту или узорку из свемира“, наводи Хосе Апонте, астрохемичар у Астробиолошкој аналитичкој лабораторији у Насином Центру за свемирске летове „Годард“. Он је коаутор студије о налазима која је објављена у понедељак у часопису PNAS.Присуство триптофана у астероиду подржава хипотезу да рецепт за живот можда није почео само на Земљи, додао је Апонте. „Видети га како се природно формира у свемиру говори нам да су се ови састојци већ стварали у раном Сунчевом систему. То би олакшало почетак живота.“

Делови слагалице

Бену, чије име се односи на древно египатско божанство повезано са сунцем, стварањем и поновним рођењем, широк је око 600 метара. Свемирска стена вероватно представља комад који се одломио од много већег астероида негде пре око две милијарде или 700 милиона година. Вероватно се формирао у главном астероидном појасу између Марса и Јупитера, а његов хемијски састав одражава почетке Сунчевог система, који датирају од пре око четири и по милијарди година, према подацима Насе.

Астероид кружи близу Земље око 1,75 милиона година. Подаци показују да би могао да удари у нашу планету 2182. године, што би потенцијално довело до „глобалне зиме“. Научници тренутно процењују да је вероватноћа удара 1 према 2.700, односно 0,037% шансе.

Првобитно, материјал од којег је Бену састављен потицао је од супернова, експлозија старих звезда које су се догодиле много пре формирања Сунчевог система. Екстремна топлота експлозија деловала је као ковачница, кувајући елементе пронађене у астероиду, који је затим издржао још више топлоте од удара који је формирао Бену, као и зрачења са Сунца, додатно мењајући елементе унутра.

Такође је утврђено да Бену садржи амонијак, хемикалију која може помоћи у формирању молекула попут аминокиселина, као и различитих врста минерала, представљајући многе неопходне састојке за стварање градивних блокова живота – али не и самог живота.

„Они су као делови слагалице који још нису састављени“, рекао је Анхел Мохаро, постдокторанд органски геохемичар у Астробиолошкој аналитичкој лабораторији у Наси и први аутор нове студије. „Ово нам говори да се многи, многи градивни блокови живота могу природно произвести унутар астероида или комета, а проналажење триптофана проширује абецеду аминокиселина које се производе у свемиру и које су стигле на Земљу.“

Укупно 33 аминокиселине су раније пронађене на Бенуу, али само 14 њих користе живи организми на Земљи за изградњу протеина. Триптофан би се придружио овој другој групи; такође припада категорији аминокиселина које научници називају есенцијалним, јер их људско тело не може произвести и морају се уносити исхраном.

Мохаро је додао да су потребни додатни тестови како би се потврдило присуство триптофана у узорку са астероида Бену анализираном за студију, који је тежио само 50 милиграма. Међутим, с обзиром на беспрекорно стање узорака са астероида Бену, вероватно је да налаз није резултат контаминације са Земље, према речима Џорџа Кодија, научног сарадника у Карнеги институту за науку у Вашингтону. Коди није био укључен у студију, али је радио на узорцима са астероида Бену.
„Верујем да ови молекули легитимно потичу од астероида Бену.“

Прикупљањем узорка са самог астероида, истраживачи нису морали да се носе са оштећењима од уласка у атмосферу, што мења хемијски састав астероида који слећу на Земљу, чинећи Бену много поузданијом „временском капсулом“ састава раног Сунчевог система.

„Пошто је 'Озирис-Рекс' вратио ове узорке у нетакнутом стању, коначно видимо крхке соли, минерале и органске материје које метеорити губе при уласку“, рекао је Данте Лаурета, професор планетарне науке и космохемије на Универзитету у Аризони, Тусон, који је такође коаутор нове студије.

Бенуово матично тело је био богат геолошки свет са више течних система који су деловали на различитим местима и у различитим временима, сваки покрећући своју хемију“, додао је Лаурета. „Бену чува колекцију различитих хемијских система и заједно показују да су мала тела била динамични, системи богати органском материјом много пре него што се живот појавио на Земљи.“

Молекуларни „фосили“

Овај рад доприноси разумевању научника о томе који се молекули неопходни за живот могу наћи у ванземаљским материјалима, рекао је Коди. Ако природна хемија која се догодила у зору нашег Сунчевог система производи исте молекуле које живот тренутно користи, додао је, онда мора постојати веза између њих.

Покојни Харолд Моровиц, пионир студија о пореклу живота, веровао је да молекули који чине језгро живих организама могу бити молекуларни „фосили“ из почетака Сунчевог система, а идентификација триптофана и других аминокиселина које граде протеине у узорцима Бенуа додаје тежину тој идеји, објашњава Коди.

Проналажење триптофана у Бенуу додатно проширује изузетну разноликост једињења за која сада знамо да могу доћи из свемира, напомиње и Кејт Фриман, професорка на Државном универзитету Пенсилваније. „Астероиди су били служба доставе намирница на раној Земљи, обезбедивши богатство молекула нашем пребиотском свету“, додала је Фриман, која није била укључена у студију.

Ново истраживање такође истиче колико су важне мисије враћања узорака, према речима Саре Расел, професорке планетарних наука и вође Групе за планетарне материјале у Природњачком музеју у Лондону, која није учествовала у раду.

Иако научници имају хиљаде стена из свемира доступних у лабораторијама у облику метеорита, потребан им је и неконтаминиран, нетакнут материјал донет на Земљу свемирским мисијама како би добили потпуну слику, истиче проф. Расел.

„Откриће триптофана је посебно изненађујуће, јер то не видимо у метеоритима, можда зато што не преживљава пад кроз Земљину атмосферу и удар о земљу.“