Originea vieții de pe Pământ a fost o problemă intens dezbătută de-a lungul istoriei umane. Chiar și astăzi, oamenii de știință nu știu dacă blocurile moleculare ale vieții au fost create pe Pământ sau dacă acestea au fost aduse pe Pământ de comete și meteoriți. Evident, acest lucru este extrem de important. Dacă „cărămizile” elementare ale vieţii au ajuns pe Pământ datorită cometelor sau meteoriţilor, atunci pare plauzibil să ne imaginăm că acestea au putut ajunge şi pe alte planete.

Blocurile de construcţie moleculară ale vieţii sunt compuși organici care pot fi asamblaţi în proteinele, ARN-ul și ADN-ul din celulele vii. Oamenii de știință au descoperit o mare parte din aceşti compuși în meteoriți, comete şi în praful interstelar. Cu toate acestea, riboza de zahăr, care formează coloana vertebrală a ARN-ului, nu a fost detectată. Noile rezultate experimentale, publicate în revista Science, sugerează că riboza se poate forma și în comete. Acest lucru susţine ipoteza că scânteia vieţii pe Pământ a fost aprinsă de comete.

La fel ca ADN-ul, ARN-ul poate codifica informaţii. Cu toate acestea, ARN-ul este o moleculă monocatenară (este alcătuită dintr-un singur lanț) mult mai simplă. O ipoteză populară susţine că primele forme de viaţă ar fi folosit ARN în loc de ADN pentru transmiterea informațiilor genetice. Chiar și în prezent, ARN-ul este folosit de celule pentru a furniza informații pentru sinteza proteinelor şi multe virusuri transportă genomul de ARN.

Riboza este coloana vertebrală a ARN-uluiRiboza reprezintă coloana vertebrală a ARN-ului. Credit: Genetics Education/Flickr, CC BY-SA

Cercetările privind procesele chimice care ar fi putut crea blocurile de construcţie ale vieții au început cu un experiment celebru din anii 1950. Stanley Miller şi Harold Urey au reușit să creeze aminoacizi la trecerea unor scântei electrice (care imită fulgerele) printr-un amestec de apă, metan, amoniac și hidrogen. Se crede că acest amestec este asemănător atmosferei Pământului timpuriu.

Noul experiment încearcă să recreeze condițiile dintr-un „disc protoplanetar” din care s-au format atât cometele, cât și planetele din Sistemul Solar. Pentru aceasta cercetătorii au răcit un amestec de apă, metanol și amoniac până la o temperatură de -195° C în interiorul unei camere de vid. Atunci când amestecul s-a condensat sub formă de gheață, acesta a fost iradiat cu radiaţie ultravioletă. Este ceea ce se întâmplă atunci când boabele de gheață, din care sunt formate cometele, apar în discul protoplanetar. Ulterior, gheața din experiment a fost încălzită din nou până la temperatura camerei, adică ceea ce întâmplă atunci când o cometă se apropie de Soare. Experimentul a avut ca rezultat formarea unei mari varietăți de compuși organici, inclusiv riboză şi alte molecule de zahăr.

Cum ar fi putut ajunge acești compuși pe Pământ? Zaharurile sau orice alte materiale organice din discul protoplanetar ar fi trebuit să supraviețuiască procesului prin care boabele de gheață se unesc pentru a crea comete și asteroizi. Deşi unele observații recente sugerează că în urma acestui proces moleculele organice pot supravieţui, totuşi ciocnirile repetate dintre aceste obiecte pot distruge unele molecule organice, dar nu pe toate.

Pământul timpuriu a fost bombardat de un val de comete și asteroizi. Căldura eliberată în aceste procese a fost atât de mare încât un ocean de magmă s-a format pe suprafața acestuia. Din câte știm, probabil că acesta a distrus toți compușii organici. Aceasta înseamnă că un al doilea val de asteroizi și comete care a ajuns pe Pământul timpuriu a adus moleculele organice ale vieţii, cu excepția cazului în care acestea au fost create pe Pământ.

Viață și pe alte planete?

Deşi rezultatele cercetătorilor sunt foarte interesante, este important să ne amintim că acestea trebuie să fie verificate în cazul unor comete reale. Blocurile elementare ale vieţii s-ar fi putut forma pe Pământ, fără un aflux de compuşi organici din spaţiul cosmic.

Cometele și viața în spațiul cosmicViaţa a ajuns şi pe alte planete asemănătoare Pământului? Credit: NASA/Flickr, CC BY-SA

Cea mai recentă constatare a oamenilor de ştiinţă adaugă a nouă dovadă asupra faptului că blocurile de construcție ale vieții reprezintă o prezență obişnuită în Univers. Înseamnă că şi alte planete, având condiţii propice apariţiei vieţii, ar fi putut fi însămânțate cu viaţă de către comete.

Care este însă probabilitatea ca aceste blocuri de construcție ale vieţii să conducă la apariţia unor ființe? Moleculele trebuie să ajungă la o anumită concentrație care să permită, în primă instanță, activarea unor reacții suplimentare și, până în prezent, noi le-am detectat doar în meteoriți. Cu toate acestea, noile rezultate experimentale sugerează prezența acestora şi în comete.

Întrebările nu se opresc aici. Riboza nu a fost cea mai abundentă moleculă de zahăr care s-a format în experiment. Ar putea o altă moleculă de zahăr să conducă la apariția unei forme de viață având un mecanism diferit de codificare a ARN-ului? Cât de multă apă lichidă este necesară în acest proces? Prin găsirea răspunsului la aceste întrebări putem înțelege dacă prezenţa pe scară largă a blocurilor de construcție ale vieții în Univers înseamnă că viaţa există şi pe alte planete.

Traducere şi adaptare după Did comets kick-start life on Earth? Chemists find missing piece of puzzle