Jest życie w meteorycie?

Tomasz Rożek

GN 15/2011 |

publikacja 17.04.2011 18:48

Choć aminokwasy, związki chemiczne, które budują białka, mają dwie wersje – lewo- i prawoskrętną – żywe organizmy na Ziemi składają się tylko z aminokwasów lewoskrętnych. Dlaczego? Nie wiadomo. Wiadomo za to, gdzie takie cząstki się tworzą.

Jest życie na meteorycie? fot. istockphoto Jest życie na meteorycie?

Zaczęło się od danych, jakie opublikowali naukowcy z amerykańskiej agencji kosmicznej NASA. Wynikało z nich, że we wnętrzach odnajdywanych na Ziemi meteorytów znajdują się cząsteczki aminokwasów. Co ciekawe, większość z nich jest lewoskrętna, a więc dokładnie taka, jakie mają monopol na budowę życia. Czy to znaczy, że podstawowe cegiełki życia, także tego ziemskiego, powstały w kosmosie? To już bardzo daleko idące uogólnienie. Analizując informacje przedstawione przez NASA, można powiedzieć, że lewoskrętne aminokwasy przybyły na Ziemię z przestworzy. Nie wyklucza to oczywiście tego, że mogły też powstać na Ziemi. Na razie nie ma na to jednak dowodów. No i powstało pytanie, skąd lewoskrętne aminokwasy wzięły się w przestrzeni kosmicznej? Ostatnio zajęli się tym problemem badacze z jednego z francuskich uniwersytetów (Universite Nice Sophia Antipolis). Rozwiązanie zagadki opublikowali w „Astrophysical Journal Letters”. Aminokwasy lewoskrętne, z których jesteśmy zbudowani, powstają w okolicach rodzących się gwiazd. Ot i cała zagadka.

Jak uporządkować światło?
Naukowcy z Nicei nie tylko opisali mechanizm powstawania aminokwasów w sąsiedztwie młodych gwiazd, ale przeprowadzili eksperyment, w którym pokazali, że ich przypuszczenia są prawdziwe. Badacze z Francji naświetlali zamrożoną mieszaninę wody, metanolu i amoniaku spolaryzowanym światłem ultrafioletowym. Choć brzmi to bardzo skomplikowanie, w wielkim skrócie można powiedzieć, że światło, jak każdą falę, można uporządkować. Falę świetlną można sobie wyobrazić jako sznurek, którego jeden koniec jest przywiązany np. do barierki, a drugim końcem ktoś porusza w płaszczyźnie góra–dół. Strumień światła to ogromna ilość pojedynczych „fal”, z których każda drga w innej płaszczyźnie. Wracając do naszej analogii, strumień światła to pęk sznurków, z których każdy poruszany jest inaczej. Jeden góra–dół, drugi prawo–lewo, a kolejne po skosie, pod różnymi kątami. Polaryzacja pionowa jest możliwa, gdyby wybudować filtr (polaryzator), który przepuszcza tylko te fale, które wychylają się góra–dół.

Światło ultrafioletowe emitują młode gwiazdy, a woda, metanol i amoniak to związki obecne w kosmosie. W opisywanym eksperymencie związki chemiczne były zamrożone, bo w przestrzeni kosmicznej panuje bardzo niska temperatura, bliska zera absolutnego, czyli minus 273 st. C. Co z tego naświetlania wyniknęło? Powstały aminokwasy. Co ciekawe, gdy światło było spolaryzowane (uporządkowane) w odpowiedni sposób, powstawały aminokwasy lewoskrętne, czyli takie, które budują żyjące organizmy. Każde odkrycie rodzi kolejne pytania. Co w kosmosie porządkuje światło?

Szansa na życie?
Młode gwiazdy emitują sporo światła, ale ono nie jest uporządkowane. W takich warunkach – zdaniem naukowców – aminokwasy lewoskrętne nie miałyby szansy powstać. Młode gwiazdy rodzą się w obłokach międzygwiazdowego pyłu. A ten zanurzony jest w polu magnetycznym. I tutaj niespodzianka. Światło, przechodząc przez pył w polu magnetycznym, porządkuje się. Pył i pole magnetyczne działają jak polaryzator, czy inaczej, urządzenie porządkujące światło.

W sąsiedztwie młodych, rodzących się gwiazd, we wnętrzach ogromnych chmur pyłu powstają cegiełki, z których jesteśmy zbudowani my i całe znane nam życie. Pozostaje zagadką, jak aminokwasy znalazły się we wnętrzu meteorytów badanych przez naukowców z NASA. Ten mechanizm nie jest rozpoznany, ale z drugiej strony, jeżeli podstawowe cegiełki budowy życia są produkowane w okolicach młodych gwiazd od miliardów lat w każdej galaktyce (która kiedyś składała się z młodych gwiazd), musi ich być wszędzie w kosmosie pełno. Gdy wokół niektórych gwiazd powstają układy planetarne (tak jak wokół naszego Słońca), aminokwasy są na nich „zasiewane”.

A z nich w określonych warunkach mogą powstawać białka. Ten proces może mieć miejsce na planetach, ale nie na wszystkich. Nie może być za ciepło, nie może być za zimno. Żeby życie się rozwijało, musi być także zapewniony stały dostęp wody. W Układzie Słonecznym tzw. strefa życia, a więc planety, na których życie mogłoby powstać i rozwijać się, ograniczona jest do Ziemi, Marsa i niektórych księżyców Jowisza. I choć aminokwasy były pewnie rozsiane równomiernie po powierzchniach wszystkich ciał wchodzących w skład Układu Słonecznego, na większości z nich życie nie miało szansy na rozwój.

Czasem miedza, czasem kamień
Z drugiej strony są miejsca, także w Układzie Słonecznym, w których życie nie tylko miało szanse na rozwój, ale wiele wskazuje na to, że się rozwinęło. Zupełnie niezależnie od tego, co działo się na Ziemi. Cała sytuacja przypomina nieco rozsiewanie ziarna przez rolnika. Tam, gdzie nasiona padną na żyzny grunt – wyrastają. Część ziaren padnie jednak na kamienistą dróżkę, a będą i takie, które dostaną się na zachwaszczoną miedzę. Na kamieniach ziarno nie wyrośnie, a na miedzy może wykiełkuje, ale na pewno nie rozwinie się tak jak na dobrze spulchnionej glebie.

Na Ziemi życie wyrosło, a co z innymi planetami? Nie ma i długo jeszcze nie będzie dowodów na istnienie życia w innych niż słoneczny układach planetarnych. Ale tak daleko nie trzeba szukać. Istnieje całkiem duże prawdopodobieństwo, że życie istnieje na jowiszowych księżycach: Europie, Ganimedesie czy Kallisto oraz na małym księżycu Saturna Enceladusie. Najbardziej prawdopodobnym miejscem występowania życia w Układzie Słonecznym jest jednak Mars. Planeta pod wieloma względami jest podobna do Ziemi, istnieją też dowody na to, że pod jej powierzchnią jest woda, która okresowo wydostaje się na zewnątrz. Z kolei dokładna analiza składu atmosfery wykazała obecność związków, których istnienie często łączone jest z funkcjonowaniem żywych organizmów. No i w końcu istnieją pośrednie dowody na marsjańskie życie, które dosłownie... spadły z nieba.

Ślady są, bakterii brak
28 czerwca 1911 r. w Aleksandrii w Egipcie odnaleziono kilka meteorytów z Marsa. O tym, że pochodzą z Czerwonej Planety, przekonują naukowców uwięzione w ich wnętrzach pęcherzyki gazu. Wiek jednego z meteorytów oceniono na około 1,3 miliarda lat i odkryto, że około 600 mln lat temu, najpewniej będąc jeszcze częścią Marsa, miał kontakt z wodą. Gdy jeden z meteorytów pocięto na małe kawałki, okazało się, że w jego wnętrzu znajdują się ślady identyczne do tych, jakie w ziemskich skałach pozostawiają po sobie bakterie. To niejedyny dowód na to, że prymitywne życie istnieje na Marsie. 27 grudnia 1984 r. na Antarktydzie znaleziono meteoryt AHL84001, w którym pojawiają się identyczne, pochodzące najpewniej od bakterii struktury. Dodatkowo w tym ostatnim odkryto kryształki magnetytu oraz cząstki policyklicznych węglowodorów aromatycznych.

I jedne, i drugie mają być efektem działalności prymitywnych bakterii. Po raz pierwszy kompleksowe badania AHL84001 (którego wiek ocenia się na 4,5 mld lat) zrobiono w 1996 r. 7 sierpnia 1996 r. NASA ogłosiła, że „znalezione w meteorycie twory mogą być efektem, dziełem lub pozostałością po niezwykle prymitywnych żywych organizmach”. O doniosłym odkryciu poinformował sprzed Białego Domu prezydent USA Bill Clinton. Środowiska paleobiologów i geologów ta informacja jednak nie przekonała. Większość te doniesienia potraktowała sceptycznie. I nie ma się co dziwić. Cechą naukowca jest wątpić. O tyle to uzasadnione, że choć naukowcom znanych jest kilka meteorytów, w których znajdują się ślady funkcjonowania bakterii, nigdy nie udało się znaleźć samej bakterii albo przynajmniej jej fragmentów. A to oczywiście wzbudza wątpliwości.

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.