Ve vesmíru jsme našli cukr.
Ale to není bílý krystalový cukr, který máte ve své kuchyňské skříňce. Toto je erytrulóza. Cukr se čtyřmi uhlíky. Nachází se v molekulárním oblaku poblíž středu Mléčné dráhy, ve specifické oblasti G+0,693-0,027.
To mění naše chápání toho, jak život začal.
Cukry tvoří kostru DNA a RNA. Bez nich tyto molekuly jednoduše nejsou schopny udržet svou strukturu. V naší současné teorii je však mezera. Laboratorní experimenty ukazují, že raná Země sama o sobě nevyráběla dostatek cukru pro život. odkud se vzal?
Meteority nám již napověděly. Ribóza a glukóza byly objeveny v materiálech asteroidů. To naznačovalo, že surovina vznikla ve starověkém mraku, který dal vzniknout naší sluneční soustavě. Ale až dosud jsme nikdy nepozorovali cukr přímo v mezihvězdném prostoru.
Teď jsme to udělali.
Jak vědci objevili mezihvězdnou erytrulózu
Tým vědců nejednal náhodně. “Poslouchali” vesmír.
Pomocí 40metrového radioteleskopu Ibes a 34metrového dalekohledu IRAM výzkumníci skenovali oblohu a hledali spektrální čáry. Jsou to chemické otisky prstů. Světlo absorbované molekulami zanechává jedinečný vzor.
Bylo nalezeno dvanáct konkrétních linií. Dokonale odpovídaly laboratornímu spektru erytrulózy.
Zde je důvod, proč je to důležité pro každého, kdo se zajímá o detekci erytrulózy v mezihvězdném prostoru :
*Toto je ketóza. Konkrétně jako jediná se čtyřmi atomy uhlíku.
* Jeho koncentrace je nejméně osmkrát vyšší než u srovnatelných tříuhlíkových cukrů.
* A ty stejné tříuhlíkové cukry tam vůbec nebyly.
Hlavní autor studie, Isacoupen Jimenez-Serra z výzkumného centra CAB, přiznává, že je tato skutečnost překvapila. Standardním pravidlem v astrochemii je, že molekuly rostou přidáváním jednoho atomu uhlíku najednou. Důsledně. Krok za krokem.
Erytrulóza tento vzorec narušuje. Vypadalo to jako větší struktura, než se očekávalo.
Experimenty spolu s kolegy z University of Extremadura a Radboud University ukázaly mechanismus tohoto procesu. Jednoduché dvouuhlíkové alkoholy a aldehydy se mísí v mezihvězdném ledu. “Připravují se”. A vzniká erytrulóza.
Není tu žádná magie. Tohle je chemie. Studená, temná a účinná chemie.
Kde tento cukr zapadá do obrazu vzniku života?
Proč hledat cukr ve vesmíru?
Protože Země byla napadena. Před 4,1 až 3,8 miliardami let zasáhlo planetu pozdní těžké bombardování. Skály. Led. Komety. To vše ve velké rychlosti narazilo na naši planetu.
Tento výzkum naznačuje, že tyto dopady přinesly na Zemi více než jen vodu. Přinesli cukr.
Vědci vypočítali množství erytrulózy v tomto oblaku. Extrapolací těchto údajů na období bombardování vědci zjistili, že Země mohla přijmout 500 000 až 50 milionů tun erytrulózy.
To je obrovské množství cukru pro mladou planetu, která se pokoušela vytvořit buňky.
To poskytuje alternativní napájecí vedení. Místo čekání na to, až Země syntetizuje své prekurzory sama, je možná vesmír dodal sám. To je zajímavé pro ty, kteří hledají informace o tom, jak mezihvězdné molekuly přispěly k rozvoji preabiotické chemie na Zemi.
Carlos Brones, spoluautor článku, to vidí jako otevření dveří. Pokud je tam erytrulóza, může tam být i ribóza. Ribóza je klíčovou složkou RNA.
“Objev erytrulózy otevírá možnost nalézt další molekuly důležité pro vznik života ve vesmíru.”
Proč to zpochybňuje předchozí astrochemické modely
Konvenční moudrost předpokládala lineární růst. Přidejte uhlík. Přidejte uhlík. Opakovat.
Tento objev naznačuje existenci „řešení“. Složité cukry lze vytvořit z jednoduchých dvouuhlíkových bloků a obejít tak mezikroky, které jsme považovali za nezbytné.
To zpochybňuje myšlenku, že velikost molekuly v mezihvězdném prostředí přímo koreluje s dobou jejího vzniku nebo složitostí.
Pro ty, kteří se zajímají o to, které cukry se s větší pravděpodobností nacházejí v meteoritech oproti mezihvězdným oblakům, jsou rozdíly jasnější. Ribóza a glukóza se nacházejí v meteoritech. V mezihvězdném prostoru – erytrulóza. Rozdělení není náhodné. Odráží místa a podmínky, ve kterých tyto molekuly vznikaly dlouho předtím, než dopadly na pevné látky.
Co bude dál ve výzkumu původu života
Článek byl publikován v časopise Nature Astronomy. Seznam autorů je dlouhý, zastupuje mnoho institucí. Financování bylo poskytnuto z grantu ERC OPENS. Práce je zásadní a spolehlivá.
Ale vyvolává více otázek, než odpovídá.
Pokud je erytrulóza tak častá, proč je ribóza na těchto konkrétních skenech tak vzácná? Je to skryté? Zničeno? Nebo se tvoří až za jiných podmínek?
Snad příště najdeme zbytek “receptu”.
Vesmír není prázdný prostor. Toto je laboratoř. A připravovala ingredience pro život ještě před východem slunce. Tyto chutě se teprve učíme rozpoznávat.
