Kaikki viisi elämän perustavaa emästä ovat nyt löytyneet maa­pallolle iskeytyneistä avaruuden kivistä

Asteroideista löytyivät myös kaksi puuttunutta dna:n ja rna:n peruspalikkaa. Se herätti vanhan kymyksen: Tuliko alkeellinen elämä maapallolle ehkä avaruudesta?

Murchisonin meteoriitti iskeytyi Australiaan vuonna 1969. Sitäkin tutkittiin nyt uudelleen ja tarkemmin.

4.5. 2:00 | Päivitetty 4.5. 14:56

Maapallon kaiken elämän neljä keskeistä rakennuspalikkaa ovat omissa soluissamme, sen dna:ssa.

Dna-nauhan eli perimän muodostavat emäsparit A-T ja C-G. Ne ovat dna-nauhassa pareina kuin tikapuiden askelmat, kaksoiskierteisessä muodossa.

Elämälle tärkeimmät ovat adeniini (A) tymiini (T), guaniini (G), ja sytosiini (C) sekä myös viides, urasiili (U). Se esiintyy solun rna:ssa eli yksinauhaisessa perimässä.

Nyt nuo kaikki elämälle ja perimälle tärkeät emäkset ovat löytyneet asteroideista ja meteoriiteista, jotka ovat iskeytyneet maapallolle. Aiemmin oli löydetty vain kaksi.

Astrokemisti Yasuhiro Oba Hokkaidon yliopistosta löysi nyt ryhmänsä kanssa kaksi dna:n emästä näitä neljästä, sytosiinin ja tymiinin.

Tutkijat pitävät epätodennäköisenä, että alkeellista elämää olisi syntynyt jo avaruuden kivien pinnalla.

Emäkset kuitenkin ehkä edistivät mutkikkaiden molekyylien ja siten myös alkeellisen elämän syntyä Maan päällä miljardeja vuosia sitten, kertoo verkkosivu Science Alert.

Japanilaiset tutkijat selvittivät näitä tunnettuja ja hiilipitoisia meteoriitteja uusin, tarkoin menetelmin.

Sytosiinia ja tymiiniä löytyi vieläpä eri meteoriiteista. Ne ovat pienempiä kuin muut emäkset, ja siksi vaikeampia havaita.

Tutkijat löysivät emästen pitoisuuksia, jotka olivat vain miljardisosia näytteen painosta.

Löytö todistaa, että Maahan iskeytyneet avaruuden kivet toivat aikoinaan mukanaan kaikkia elämälle tuttuja yhdisteitä. Näin oli arveltukin.

Emäkset syntyivät alun perin avaruudessa kertymäkiekossa, jossa oli paljon avaruuden kaasua ja pölyä. Syntyvä maapallo oli osa kertymäkiekkoa nuoren Auringon ympärillä.

Tutkijat uskovat, että emäkset syntyivät valokemiallisissa reaktioissa eri alkuaineista.

JApanilaiset tutkivat kolmea eri meteoriittia.

Kaikissa tiedettiin olevan paljon hiiltä. Alkuaine hiileen sitoutuu helposti eri yhdisteitä, joista syntyy orgaanisia molekyylejä.

Murchisonin meteoriitti iskeytyi Victorian osavaltion alueelle Australiaan 1969. Murrayn meteoriitti löytyi Kentuckystä Yhdysvalloista jo 1950. Nämä kaksi ovat vähintään viisi miljardia vuotta vanhoja.

Vertailun vuoksi: Aurinkokuntamme ja sen planeetat muodostuivat hieman yli 4,55 miljardia vuotta sitten.

Kolmas eli Tagishjärven meteoriitti löydettiin vuonna 2000 brittiläisestä Kolumbiasta Kanadasta. Se muodostui avaruudessa noin 4,5 miljardia vuotta sitten.

Tutkijat jauhoivat ensiksi pienet näytteet, joita oli otettu kolmesta eri meteoriitista. Ne painoivat yhteensä vain kaksi grammaa.

Jauhe lisättiin paineistettuun veteen. Tutkijat saivat eroteltua pölyn aineksia kerroksiin ultraäänien avulla.

”Löysimme emäspareja hyvin pieninä pitoisuuksina. Niitä oli vain miljardisosia näytteen painosta”, Oba kertoi verkkopalvelu Live Sciencelle.

Sitten ryhmä luokitteli aineita massaspektrometrian avulla. Tärkeä peruste tässä oli aineen molekyylipaino.

Ryhmä löysi elämän emäksiä kaikista kolmesta meteoriitista. Jokaisessa oli adeniinia, guaniiinia ja sytosiinia.

Maapalloon kohdistui noin 4–3,8 miljardia vuotta sitten runsas avaruuden asteroidien ja meteoriittien pommitus.

Maahan iskeytyneet kivet saattoivat hyvinkin sisältää kaikkia elämän yhdisteitä, joita nyt löydettiin.

Sitten yksisoluinen elämä alkoi. Vanhimmat kiistatta todistetut mikrofossiilit maapallolla on löydetty ajalta noin 3,4 miljardia vuotta sitten, kertoo tiedelehti New Scientist.

”Tällaisilla orgaanisilla aineilla oli nähtävästi roolinsa maapallon alkuvaiheen kemiallisessa evoluutiossa”, japanilaiset kirjoittavat varovaiseen sävyyn. Työn julkaisi tiedelehti Nature Communications.

Sytosiini ja tymiini tunnetaan kemian termistössä pyrimidiineinä. Emäksiä on kaksi pääluokkaa: pyrimidiinit ja puriinit.

Japanilaisten tarkoilla tekniikoilla meteoriiteista löytyi nimenomaan pyrimidiinejä. Ne ovat pienempiä, eikä vanhoilla teknikoilla niitä voitu aiemmin havaita tutkijoille tutuista kivistä. Emäkset ehkä hajosivat aiemmissa tutkimuksissa ennen aikojaan.

Nyt tukijat käyttivät viileää vettä. Aiemmin näytteet kuumennettiin ”liemeksi”, kertoo Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan tiedote.

”Japanilaisten tekniikka oli kuin kylmähaudutusta eikä kuuman teen keittämistä”, vertaili Jason Dworkin, joka oli astrobiologina ja Nasan tutkijana mukana tutkimuksessa.

On toki pieni mahdollisuus, että löydetyt dna:n ainesosat ovatkin maa-ainesta, jota on sekoittunut maapallon maaperästä näytteisiin.

Tätä pohtii verkkopalvelu Live Sciencessa. kemisti ja astrobiologi Michael Callahan. Hän tutkii elämää Boisen osavaltionyliopistossa Idahossa. Callahan ei ollut mukana tutkimuksessa.

Japanilaiset toki ottivat näytteitä ympäristöistä, joihin meteoriitit olivat pudonneet.

Maaperien ainekset olivat aika lailla erilaisia kuin meteoriittien. Tämä viittaa siihen, että emäkset todella tulivat avaruudesta.

SEuraavaksi Oba aikoa etsiä uusien tekniikoiden avulla elämän ainesosia asteroideista, sellaisista, jotka eivät koskaan iskeytyneet kokonaisina Maahan.

Se onnistuu pian, koska japanilaisten luotain Hayabusa2 toi joulukuussa 2020 paluukapselissa maapallolle neitseellisiä näytteitä asteroidi Ryugulta.

Myös Yhdysvaltain avaruushallinto Nasan luotain OSIRIS-REx tuo paluukapselisssaan pian eli 2023 Maahan näytteitä toiselta asteroidilta, Bennulta.

Lue lisää: Luonnontieteen suurin kysymys on yhä ratkaisematta, ja se johtaa toiseen: Olemmeko sittenkin tulleet avaruudesta?

Oikaisu 4. toukokuuta kello 15: Korjattu kohta, jossa kuvaillaan tutkijoiden tekniikkaa. Termin kylmäpanimon sijasta oikeammin on kylmähaudutus.

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat