Zvětšit obrázek

Spirální galaxie M81. Červená barva značí emisní stopy po molekulách cyklických uhlovodíků obsahujících dusík.

O tom, že se ve vesmíru vyskytují bloky organických sloučenin, a že jich tam je plno, jsme na Oslu již psali. Šlo tehdy o poznatek Astronoma Douglase Hudginse z výzkumného centra v Ames v Kalifornii, který jako jeden z prvních dokázal, že stavební kameny, ze kterých se živá hmota na Zemi skládá, se ve vesmíru vyskytují všude kam jen oko Spitzerova teleskopu dohlédne.

Zvětšit obrázek

Dr. Douglas Hudgins: „Ironií je, že největší koncentrace základních stavebních kamenů živé hmoty je okolo mrtvých hvězd.“

Indicie, jak mohl vzniknout život na zemi tu tedy byly ale důkaz, že se stavební „prefabrikáty“, z nichž se živá hmota skládá, se také z vesmíru skutečně až k nám na Zemi dostaly, chyběl. Převrat nastal až s rozborem Murchisonova meteoritu. Zmíněný meteorit dopadl v Australii již v roce 1969. Dnes je pokládán přímo za učebnicový příklad důkazu přítomnosti uhlíku se stopami organických látek.

Prvním překvapením, které meteorit přinesl a jež změnilo pohled na vznik pozemského života, souvisel se zjištěním, že meteorit obsahuje běžné aminokyseliny jako glycin, alanin a kyselinu glutamovou. Kromě těch běžných v něm byly později nalezeny také neobvyklé aminokyseliny jako izovalin a pseudoleucin. To, že se nejedná o produkty Země vyplynulo z atomů dusíku, který je součástí organických molekul. Ukázalo se, že jde o izotop ¹⁵N, kterýžto by jste na Zemi jen těžko hledali.

Xantin - prekurzor molekuly DNA. I takto složité sloučeniny se dostávaly na Zemi v době, kdy tu vznikal život.

Dnes nás tento australský meteorit šokuje znovu. Ukazuje se, že v něm nejsou jen běžné organické aminokyseliny, ale že jde také o složitější hotové části stavebního materiálu k tvorbě prvních molekul DNA a RNA. Těmito odhalenými přítomnými látkami jsou prekurzory, neboli základní stavební prvky nukleových kyselin.

Dr Zita Martinsová: „Získali jsme další kamínky do mozaiky vzniku života na Zemi - uracil a xantin".

Co, že to vědci ve hvězdném poslovi tentokrát našli? Konkrétně jde o molekuly uracilu a xantinu. Uracil je heterocyklická sloučenina odvozená od pyrimidinu. Vyskytuje se v ribonukleové kyselině ve které se páruje s adeninem. Xantin je derivátem purinu, což je je dusíkatá heterocyklická sloučenina tvořená kondenzovaným pyrimidinovým a imidazolovým kruhem. V čistém stavu je to krystalická, zásaditá látka. Její deriváty, nukleové báze, jsou biologicky významné látky, součást nukleových kyselin i jiných látek klíčových pro život.

V podstatě nám zjištění těchto látek v meteoritu říká, že stavební kameny k tvorbě nukleových kyselin se nemusely složitě tvořit u nás na Zemi. To bere vítr z plachet těm, kteří zpochybňují možnost vzniku života na Zemi a jako argument uvádějí, že něco tak složitého, jako jsou molekuly DNA, ze statistického hlediska nebylo možné. Tento nález tedy možnost vzniku života na Zemi mílovými kroky přiblížil, protože složité struktury, jež tvoří základ našeho genetického kódu nemusely vznikat náhodně, ale spadly nám takříkajíc již hotové přímo do klína. Právě to nyní prokázal nový chemický rozbor Murchisonova meteoritu, jež se naštěstí trefil do Australie a před čtyřiceti lety to neušlo lidské pozornosti.

Zvětšit obrázek

Zrnka z Murchisonova meteoritu. Tento „hvězdný prach“ obsahující xantin a uracil mohl sloužit jako surovina pro tvorbu prvních DNA a RNA molekul na Zemi. (Credit: Argonne National Laboratory, Department of Energy)

Kritici teorie vzniku života na Zemi zahájili protiofenzívu a namítali, že zmíněné organické molekuly se mohly do meteoritu dostat až při jeho dopadu na zem. Analýza ale ukázala, že detekované organické látky v meteoritu obsahují těžkou formu uhlíku (¹³C) a ta nemohla vzniknout na Zemi. Tím se potvrdilo, že základní stavební kameny našeho života objevené v meteoritu jisto jistě pochází z vesmíru. Zde na Zemi se totiž formuje organický materiál z lehčí formy uhlíku.

Aromatické uhlovodíky obsahující dusík nejsou jen stavebními kameny pro DNA a RNA. Tvoří také chuť čokolády, stojí za účinkem kofeinu, a jak se nyní ukázalo, těchto molekul je plný i celý vesmír.

Dr Zita Martinsová, specialistka na organickou chemii, jež meteorit zkoumala je přesvědčena, že počáteční životní forma adoptovala nukleové stavební kameny z meteoritů. To jí umožnilo rychle získat strukturu, jež úspěšně přenášela vlastnosti na další generace.

Před 3,8 až 4,5 miliardami let, tedy v době do které řadíme vznik života, takových meteoritů, jako je ten z Austrálie, pršely na Zemi spousty. Bombardování planet jako je Země, Mars,... bylo v té době na denním pořádku. Přísun stavebních kamenů života byl tedy víc než hojný.
Spoluautor studie Mark Sephton k tomu dodává: „Protože meteority představují zbytkový materiál z doby formování sluneční soustavy, zjištění, že obsahují základní komponenty životních forem, včetně nukleových bází, dává jednak tušit jak vznikl život na Zemi, ale také nám říká, že klíčové prvky života jsou rozesety po celém vesmíru. Tím, jak poslední dobou ve vesmíru zjišťujeme organické sloučeniny stále častěji, roste pravděpodobnost vzniku života nejen na Zemi, ale všude tam, kde se k tomu naskytnou jen trochu vhodné chemické podmínky."

Pramen: Imperial College London, Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite. Earth and Planetary Science Letters, 2008; 270 (1-2): 130 DOI: 10.1016/j.epsl.2008.03.026