Meteorītu izpēte ar bisi
Publicēts: 3.03.2010
Aminoskābes, kas atrastas neskaitāmos meteorītos, liek domāt, ka dzīvībai svarīgās vielas no kosmosa ir atnestas tieši ar šiem akmeņiem. Vai organiskās molekulas spēja izdzīvot sadursmē? Lai to noskaidrotu, zinātnieki nolēma apšaudīt meteorītus.
Šie eksperimenti, kuros gan netika izmantota visparastākā medību bise, varētu palīdzēt atrast atbildi uz jautājumu, vai dzīvība uz Zemes aizsākās no organiskajām molekulām, kuras pie mums atlidoja ar kādu kosmisko akmeni.
"Šis ir pirmais pētījums, kurā mēs veicām pārbaudes ar tādiem aminoskābju daudzumiem, kādus esam atraduši meteorītos," teica Marilēne Bertrāna no Zinātniskās izpētes nacionālā centra Francijā.
Līdz šim meteorītos ir atrastas vairāk kā 70 dažādas aminoskābes. Lielākā daļa pētījumu līdz šim ir centušies noskaidrot kā šīs aminoskābes spēj izdzīvot, bet netika ņemta vērā reālā organisko molekulu koncentrācija īstos meteorītos.
Bertrānas vadītā zinātnieku grupa aminoskābes ievietoja saponītā, kas ir īpašs, māliem līdzīgs materiāls, kurš atrasts oglekļa hondrīta meteorītos.
Meteorīta trieciena simulācija ir cilindrisku lādiņu šaušana no 20 mm ieroča pa mērķi, kas ir aminoskābju maisījums saponītā. Zinātnieki šaušanu veica vakuuma telpā, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku maksimālo lādiņa ātrumu.
"Ir vieglāk izšaut lādiņu nekā izšaut paraugu," pastāstīja Bertrāna.
Dzīvotspējīgākās aminoskābes, kuru skaitā bija arī mazākā aminoskābe glicīns, izrādījās tās, kurām bija molekulārā alkilu ķēde. Otrā grupa, kurām bija funkcionālā sānu ķēde, un dipeptīdi izrādījās mazāk izturīgi un nespēja pārciest spēcīgākās sadursmes.
Daudzu aminoskābju nespēja pārciest spēcīgākās sadursmes ir neizprotama, jo daudzas no šīm aminoskābēm ir atrastas meteorītos. Bertrānas grupa secināja, ka viņu izveidotajos metāla konteineros esošie paraugi nevarēja izplesties trieciena laikā, tādēļ paraugiem patiesībā nācās pārciest daudz augstāku spiedienu un temperatūru, nekā meteorītos.
Iespējams, ka aminoskābes varēja izdzīvot agrāk tādēļ, ka tās uz Zemes ieradās pirms miljardiem gadu, kad atmosfēra bija mazāk blīva un pārsvarā sastāvēja no slāpekļa, oglekļa dioksīda un metāna.
"Pirmatnējās Zemes atmosfēra būtiski atšķīrās no mūsdienu atmosfēras, tādēļ sadursmes apstākļi un ietekme uz organiskajām vielām varēja būt pavisam savādāka," skaidroja Bertrāna.
Tikpat labi aminoskābes varēja iztvaikot sadursmes brīdī un pēc tam kondensēties meteorītā, vai arī lielākas organiskās struktūras varēja iet bojā un sadalīties, veidojot aminoskābes.
Šādi pētījumi rada jaunus jautājumus, kas pievienojas jau esošajiem nezināmajiem par dzīvības izcelšanos uz Zemes. Piemēram, zinātnieki joprojām nezina cik bieži meteorīti krīt lēnā un vidējā ātrumā, kas nodrošinātu aminoskābju un citu organisko molekulu izdzīvošanu.
Ir zināms, ka katru gadu uz Zemes nokrīt aptuveni 20 000 tonnu meteorītu un citu kosmosa daļiņu. Jebkurš organiku saturošs akmens varēja radīt būtisku atšķirību pirmajos 500 miljonos gadu kopš Zeme pastāvēja kā planēta.
"Es domāju, ka visas organiskās vielas, kas atrodas uz Zemes dzīvajos organismos, varēja nākt no meteorītiem, mikrometeorītiem un starpplanetārajiem putekļiem," teica Bertrāna. "Lielākais jautājums ir, kā organiskās vielas tika pārstrādātas un organizētas, lai izveidotos dzīvi organismi."
Daļa zinātnieku uzskata, ka dzīvība radās ūdenī pirms aptuveni četriem miljardiem gadu. Pirmatnējie organismi pamatā sastāvēja no ūdens un organiskajām molekulām. Pagaidām nav vienprātības par pirmo enerģijas dzirksteli - vai tas bija Saules starojums, vai zemūdens hidrotermālo izplūdes atveru bioķīmijas reakcijas, kas radīja organiskās vielas, kas nepieciešamas dzīvības izveidei.
Ja meteorīti ir trešais veids, kā uz Zemes nonāca dzīvības pamatsastāvdaļas, tad tām ne tikai vajadzēja pārciest sadursmi, bet arī izdzīvot kosmosā. Tas ir uzdevums, pie kura nākotnē ķersies Bertrānas grupa, lai noskaidrotu kādu iespaidu uz organiskajām molekulām atstāj kosmiskie apstākļi. Jau ir veikti eksperimenti ar aminoskābēm ārpus Starptautiskās kosmiskās stacijas, kā arī laboratorijas apstākļos uz Zemes.
Astrobiology Magazine
