(Vadim Sadovski/Shutterstock) Wir wissen immer noch nicht, wie das erste Leben auf der Erde entstand. Eine Vermutung ist, dass die Bausteine aus dem Weltraum hierher gelangten; Jetzt hat eine neue Studie mehrerer kohlenstoffreicher Meteoriten dieser Idee zusätzliches Gewicht verliehen.
Mithilfe neuer, äußerst empfindlicher Analysetechniken für diese Meteoriten hat ein Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Hokkaido-Universität in Japan organische Verbindungen entdeckt, die das Rückgrat der Nukleinsäuremoleküle bilden, die allen Lebewesen, wie wir sie kennen, gemeinsam sind – DNA und RNA.
Die Forscher analysierten drei kohlenstoffreiche Meteoriten: der Murchison-Meteorit das 1969 in Australien landete, der Murray-Meteorit die 1950 in Kentucky landete, und der Tagish-Lake-Meteorit die im Jahr 2000 auf die Erde fiel und in British Columbia landete.
Obwohl die Meteoriten erst vor kurzem auf unserem Planeten einschlugen, handelt es sich tatsächlich um altes Weltraumgestein, das wahrscheinlich schon in den frühen Stadien des Sonnensystems oder sogar schon früher existierte.
Kohlenstoffreiche Meteorite sind eine Fundgrube organischer Verbindungen . Wenn es um die Entstehung von DNA- und RNA-Molekülen auf der Erde geht, sind die Verbindungen, an denen wir besonders interessiert sind, Nukleobasen – die Teile, die sich stapeln und die langen Ketten der genetischen Information bilden.
Es gibt zwei Hauptklassen von Nukleobasen: Pyrimidine und Purine. Dank der unglaublichen Empfindlichkeit ihrer Analysetechniken entdeckten die Autoren der neuen Studie mehrere Pyrimidine in ihren Meteoritenproben, die zuvor der Entdeckung entgangen waren.
„Wir haben in beiden Murchison-Extrakten eine große Vielfalt an Pyrimidin-Nukleobasen und ihren Strukturisomeren entdeckt, von denen die meisten zuvor noch nicht in Meteoriten nachgewiesen wurden.“ schreibt das Team in seiner Arbeit .
(chromatos/Getty Images)
Experimente, die den Inhalt von Weltraummaterialien simuliert hatten, legten das Vorhandensein verschiedener Nukleobasen „dort draußen“ nahe, was darauf hindeutet, dass diese Klassen organischer Verbindungen in außerirdischen Umgebungen sowohl innerhalb als auch außerhalb des Sonnensystems allgegenwärtig vorkommen. schreibt das Team .
Warum sind diese Verbindungen so wichtig? DNA- und RNA-Stränge haben ein strukturelles „Rückgrat“, das aus einer Zucker-Phosphat-Kette besteht. An diese Zucker heften sich Nukleobasen; In der DNA paaren sie sich auf bestimmte Weise und bilden die „Sprossen“ der helixförmigen Leiter.
( Wikimedia Commons/CC BY-SA )
Purin- und Pyrimidin-Nukleobasen binden aufgrund ihrer Struktur und der Art der Wasserstoffbrückenbindungen, die sie bilden können, innerhalb der DNA immer aneinander. Dies bedeutet, dass das Verhältnis von Purin- und Pyrimidin-Nukleobasen innerhalb des DNA-Moleküls immer konstant ist.
Diese Nukleobasen wären bereits vor der Entstehung des Sonnensystems durch photochemische Reaktionen zwischen den verschiedenen im Weltraum herumschwirrenden Materialien entstanden.
Die Autoren vermuten, dass während der späten schweren Bombardierungsperiode der frühen Erde, vor etwa 4 bis 3,8 Milliarden Jahren, eine Vielzahl dieser Bausteine durch Meteoriteneinschläge auf unseren Planeten gelangt sein könnten.
„Daher geht man davon aus, dass der Zustrom solcher organischen Stoffe eine wichtige Rolle in der chemischen Entwicklung im Urstadium der Erde gespielt hat.“ Sie schreiben .
Wir werden mehr Einblick in diese Idee bekommen als Beispielmissionen zu den Asteroiden Ryugu Und Bestimmen Versorgen Sie uns mit mehr außerirdischem Material zum Studieren.
Die nicht kontaminierten Proben werden es den Forschern ermöglichen, weiter zu klären, ob diese Moleküle möglicherweise von Meteoriten hierher gebracht wurden. Wir können es kaum erwarten.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .