ZNANSTVENICI su po prvi put otkrili jedan od ključnih građevnih blokova molekule RNA u uzorcima koji su uzeti izravno s asteroida Ryugu.

Novo otkriće ukazuje na mogućnost da su sastavni dijelovi potrebni za nastanak života stigli na naš planet iz svemira te da bi rudimentarni oblici života mogli postojati negdje drugdje u Sunčevom sustavu.

Prema studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, japanski su znanstvenici proveli analizu uzorka koji je na asteroidu uzela japanska letjelica Hayabusa2. U njemu su pronašli uracil, jednu od pet nukleobaza koje čine naš genetski kod. Također su pronašli i niacin, odnosno vitamin B3, ključan za metabolizam živih organizama, te mnogo drugih organskih molekula, uključujući i 15 aminokiselina.

Uracil (U) je jedna od četiri nukleotidne baze u RNA. Ostale tri su adenin (A), citozin (C) i gvanin (G). DNA nema uracil, već umjesto njega ima timin (T), koji ima veću otpornost na fotokemijske mutacije i čini genski zapis trajnijim.

Prvi život bio je RNA život

Prema najprihvaćenijoj teoriji, prvi život na Zemlji temeljio se na RNA.

DNA i RNA su ključne molekule za sve što nastaje u stanici. Segmenti DNA prepisuju se u RNA, a zatim RNA služi kao svojevrstan kalup za sintezu proteina.

Kemičar Nenad Raos, autor knjige o nastanku života, Kuharica života, kaže da o proteinima ovisi sve u životu stanice.

„Među proteine spadaju i enzimi, a o djelovanju enzima ovise na izravan ili neizravan način svi procesi u stanici“, kaže Raos.

„Bez enzima ne bi bilo ni molekule DNA, jer je u njezinom umnožavanju ključna DNA-polimeraza, enzim koji katalizira nastajanje novog lanca DNA iz četiri nukleotida“, dodaje.  

Što je posebno u ovom otkriću?

Znanstvenici su već ranije nalazili organske spojeve u meteoritima koji su pali na Zemlju. Među ostalim, na njima su otkrili pet ranije navedenih nukleobaza, bitnih za izgradnju života kakvog poznajemo. No problem je bio u tome što nisu mogli biti sigurni jesu li ti spojevi bili na meteoritima prije nego što su pali na Zemlju ili su se u njima našli zbog kontaminacije živim bićima s našeg planeta ili pak djelovanjem topline prilikom prolaska meteorita kroz atmosferu.

"Naše ključno otkriće je da su uracil i niacin, oba od biološke važnosti, doista prisutni u izvanzemaljskim okruženjima te da su oni možda stigli na 'mladu Zemlju' na asteroidu i meteoritu. Vjerujemo da su imali ulogu u evoluciji prebiotika na Zemlji, kao i u nastanku prvog života", rekao je glavni autor istraživanja astrokemičar Yasuhiro Oba sa Sveučilišta Hokkaido u Japanu.

"Ove su molekule na Ryuguu pronađene u netaknutom izvanzemaljskom okruženju. Uzorkovane su na asteroidu Ryuguu i vraćene na Zemlju tako da su završile u laboratorijima bez prethodnog kontakta sa zemaljskim kontaminacijama", dodao je.

Analiza uzroka koji je japanska letjelica prikupila struganjem površine Ryugua prva je nedvojbena potvrda da bi svemir mogao biti pun molekula koje su bile ključne za abiogenezu, kako se stručno zove postanak prvog života iz nežive tvari.

Malen ali vrijedan uzorak

Godine 2018. japanska svemirska agencija JAXA lansirala je na Ryugu misiju Hayabusa2, koja je uspješno sletjela na površinu asteroida u veljači 2019. Nakon slijetanja Hayabusa2 je sastrugala oko 5.4 grama materijala s njegove površine, a potom ga spremila u hermetički zatvorene posude te se vratila na Zemlju 2020.

Misija je također rasporedila nekoliko rovera i lender za proučavanje sastava i strukture asteroida.

Opasan asteroid Ryugu

Ryugu je mali asteroid koji se kreće blizu Zemlje. Klasificiran je kao potencijalno opasan objekt jer mu se orbita ukršta sa Zemljinom. Otkriven je 1999. godine i nazvan po čarobnoj podvodnoj palači iz japanske narodne bajke.

Ima nepravilan oblik nalik na dijamant s dimenzijama od oko 1 km u promjeru i 880 metara visine. Ima vrlo tamnu površinu bogatu ugljikom. Oko osi se okrene jednom u 7.63 sata i ima nisko gravitacijsko polje, što otežava slijetanje na njegovu površinu.

Na Ryuguu pronađena i voda

Zanimljivo je da su japanski znanstvenici u uzorku s Ryugua pronašli i vodu.

Mala količina vode otkrivena je u šupljini kristala željezovog sulfida promjera nekoliko mikrometara. Stručnjaci smatraju da je ta voda ondje prisutna oko 4.6 milijardi godina, što znači da je nastala nedugo nakon formiranja Sunčevog sustava. Prema znanstvenom radu objavljenom u časopisu Science, voda je na Ryuguu bila u tekućem, a ne u zaleđenom stanju. Točnije, bila je u gaziranom obliku – sadržavala je CO₂, soli te složene ugljikove spojeve.

Ovo otkriće važno je za razumijevanje kako su mogli nastati oceani na Zemlji.

Nastanak živog iz neživog

Prema teoriji abiogeneze, život je mogao nastati iz nežive tvari u kemijskim reakcijama koje su se dogodile na Zemlji ili na drugim svemirskim tijelima. Pretpostavlja se da su aminokiseline, koje su temeljne građevne jedinice proteina, nastale u svemiru na asteroidima i kometima. Hipoteza o njihovu nastanku u svemiru temelji se na činjenici da oštri svemirski uvjeti kakvi postoje na kometima i asteroidima - niske temperature i jako zračenje - pogoduju nastanku organskih molekula. Kada se ti sastojci još formiraju u vrlo ranoj fazi razvoja Sunčevog sustava, to povećava vjerojatnost da će ključni blokovi, kontinuirano pristižući na Zemlju, konačno na njoj posaditi život u trenutku kada uvjeti za to postanu povoljni.

Raos kaže kako znanstvenici vjeruju da su aminokiseline i nukleobaze mogle nastati kada je međuzvjezdani led bio izložen zračenju Sunca.

„Pretpostavlja se da su te zrake razarale jednostavne molekule zarobljene u ledu da bi od njihovih dijelova nastajale složenije. Na asteroidima sličnim Ryuguu te su molekule mogle stići na Zemlju s meteoritima gdje su mogle pokrenuti formiranje života u pradavnom oceanu“, tumači Raos.