Zvětšit obrázek

Fragment meteoritu Murchison (vpravo) a jednotlivé izlované částice (ve zkumavce). (Kredit: DOE/Argonne National Laboratory)

Profesorka Pizzarellová z oddělení chemie a biochemie Arizonské státní univerzity, pracovala, společně s Yongsong Huangem a Marcelo Alexandrem z Brown University, na studiu organických materiálů získaných ze zvláštní skupiny meteoritů, které obsahují, krom mnoha jiných složek, i základní stavební kameny pozemského života, aminokyseliny. A některé z nich jsou naprosto identické s těmi, které tvoří i naše těla. Stáří těchto meteoritů je odhadováno na 4,5 miliardy let. Což znamená, že jsou přibližně stejně staré jako sluneční soustava.

Vědcům je již dlouho známo, že velká část  molekul obsažených v různých strukturách živých organismů existuje i ve formě zrcadlových obrazů, které se liší směrem stáčení roviny polarizovaného světla (optických izomerů). Tyto dvě formy jsou jako ruce, kdy jedna je zrcadlovým obrazem té druhé – jsou stejné a přesto odlišné.

Když vědci syntetizovali tyto molekuly v laboratoři, polovina vzniklých molekul byla levotočivá a ta druhá pravotočivá. Ale aminokyseliny, které jsou stavebními kameny pozemských bílkovin, jsou všechny levotočivé, zatímco sacharidy v DNA a RNA jsou zase pravotočivé. „Tajemství, proč tomu tak je, se objevuje analogicky v mnoha otázkách, které obklopují původ života,“ říká Pizzarellová.

Už před lety profesorka Pizzarellová a emeritní profesor ASU John Cronin analyzovali aminokyseliny z meteoritu Murchinson (který dopadl v Austrálii v roce 1969), které byly v té době na Zemi neznámé, což přesvědčivě vyřešilo problém nějaké kontaminace. „Meteority obsahují přes 70 aminokyselin (a pouhých 20 je součástí žívých organismů) a převažují levotočivé formy nad pravotočivými.“

Zvětšit obrázek

Sandra Pizzarello: „Díky zachování neporušeného původního stavu těchto meteoritů jsme byli schopni předvést, že další mimozemské aminokyseliny z meteoritů mají levotočivé formy a především vychází najevo, že jejich „předchůdci“, molekuly aldehydů, také nesou stejně levotočivou formu. Jinými slovy, vlastnost molekuly, která je charakteristická pro život, se zdá být mnohem rozšířenější - právě tak daleko, jak sahá „kosmický rodokmen“ našeho pozemského života.“

Je tedy docela dobře možné, že v časných fázích vývoje sluneční soustavy, kdy byla Země i ostatní planety doslova zasypávány meteority, došlo k posunu chemické evoluce na Zemi směrem k homochiralitě.

„Tyto objevy v žádném případě neznamenají, že by se život nevyvinul na Zemi nebo že meteority jsou tím jediným zdrojem odlišných opticky izomerních forem, ale pouze to, že stálé působení meteoritů mohlo vývoj postrčit tím správným tj. „levotočivým“ směrem,“ dodává Pizzarellová.

Zvětšit obrázek

Jeffrey Bada ze Scripps Institution of Oceanography v La Jolle v Kalifornii:„Objev Cronina a Pizzarellové je pravděpodobně první ukázkou toho, že ve vesmíru mohou probíhat přírodní procesy, které vytváří upřednostňované směry točivosti aminokyselin,“.

Novou studii, která bude publikována v příštím vydání Proceedings of the National Academy of Sciences pod názvem "Molecular asymmetry in extraterrestrial chemistry: Insights from a pristine meteorite".  Autory studie jsou Pizzarello, Huang a  Alexandre.  

Objev bylo možné učinit díky nálezu zvláště starého a dobře zachovaného meteoritu.  Antarktické ledovce jsou dobrými „opatrovníky“ takových věcí. Poté, co sem meteorit dopadne - a meteority padají v průběhu celé historie Země – rychle zapadají sněhem. Skoro se chce říci, že jsou zde jako ve vatičce. Pak je vrstva  ledu na dlouhou dobu pohřbí. Antarktický ledovec se ale neustále pohybuje a tak se za nějaký čas stane, že meteorit zase vynese na povrch. Právě to se  meteoritu Murchison stalo a vědcům se tak naskytla možnost provést analýzu materiálu, jež  poskytl důležité vodítko k objasnění  původu pozemské  molekulární levotočivé asymetrie.

Zdroj: Arizona State University , Space Notes , Astrobiology