Drámai felfedezés a földi életről

A földi élet a tengeri vízpermetben jöhetett létre

A kutatók úgy vélik, hogy "drámai felfedezést" tettek azzal az elképzeléssel, miszerint minden élőlény építőkövei spontán módon keletkeznek, amikor a vízcseppek találkoznak a levegővel.

Ez lényegében az élet eredete mögött álló kémia

- mondták az indianai Purdue Egyetem kutatói.

A legtöbb tudós egyetért abban, hogy az élethez szükséges vegyi anyagok a Földre aszteroidákkal és üstökösökkel kerültek, amelyek vizet is szállítottak. De sokáig tanácstalanok voltak, hogy ezekből az egyszerű molekulákból és aminosavakból hogyan bontakozhatott ki az élet.

Eddig úgy gondolták, hogy az összetevők lassan, apránként jöttek össze, de ez az új elmélet szerint az élet egyszerre, egy kémiai ősrobbanás során jött létre. Ez az első demonstrációja annak, hogy az ősmolekulák, egyszerű aminosavak spontán módon peptideket (amelyeket az élet építőköveinek tekintenek) alkotnak tiszta vízcseppekben.

A földi élet a tengeri vízpermetben jöhetett létre Forrás: Hemis via AFP/STICHELBAUT Benoit / hemis.fr/Stichelbaut Benoit / Hemis.Fr

"Ez drámai felfedezés" – mondta az amerikai tudományos akadémia folyóiratában (PNAS) megjelent cikk vezető szerzője, Graham Cooks, az Indiana állambeli Purdue Egyetem professzora.

Az amerikai kutatócsoport szerint a felfedezés akár az emberiséget leginkább gyengítő betegségek jobb gyógyszereinek kulcsát is rejtheti magában.

Cooks professzor hozzátette:

A reakciók sebessége a cseppekben százszor és egymilliószor gyorsabb, mint ahogy ugyanazok a vegyi anyagok egyszerű oldatban reagálnak

A felgyorsulás szükségtelenné teszi a katalizátorokat. A szakértők szerint a folyamat működésének megértése a kémia "szent grálja".

Fényt derít arra, hogy miért alakult ki az élet, és támpontot ad az élet más bolygókon, sőt holdakon való kereséséhez.

A tudósok régóta azt feltételezik, hogy az élet az óceánokban kezdődött, de ennek kémiája rejtély maradt.

Amikor a Föld 4,5 milliárd évvel ezelőtt kialakult, steril kőgolyó volt - meteoritok csapkodták, és kitörő vulkánok szőnyege borította. Egymilliárd éven belül azonban mikroorganizmusok lakták be, és ma már a bolygó minden négyzetcentiméterét élet borítja, a legmagasabb hegyektől a legmélyebb tengerekig.

A földi élet építőköveit valószínűleg a becsapódó aszteroidák, meteoritok és üstökösök hozták a bolygóra Forrás: AFP

A világ legnagyobb elméi több mint egy évszázada vitatkoznak azon, hogy mi történt, aminek hatására a kopár kőzetekből, homokból és vegyi anyagokból élet keletkezett.

A puszta aminosavak - amit a meteoritok naponta szállítanak - reakcióba léphetnek és peptidekké kapcsolódhatnak össze. De rejtélyes módon a fehérjék - azaz az élet – építőköveinek létrejöttéhez is szükség van egy vízmolekula elvesztésére. Ez nagyon valószínűtlen egy nedves vagy óceáni környezetben. Ez azt jelenti, hogy az élet kialakulásához vízre, de a víztől távol eső térre is szükség volt.

Cooks professzor, aki a korai földi kémia szakértője, több mint 10 évet töltött azzal, hogy tömegspektrométerek segítségével elemezte a vizet tartalmazó cseppekben lejátszódó kémiai reakciókat.

„A víz nem mindenhol nedves" - mondta. A széleken, ahol egy csepp találkozik a légkörrel, hihetetlenül gyors reakciók játszódhatnak le, amelyek az abiotikus aminosavakat az élet építőköveivé alakítják át.

Azok a helyek, ahol a tengeri pára a levegőbe száll, és a hullámok a szárazföldet verik, vagy ahol édesvíz csobog lefelé egy lejtőn, termékeny tájak voltak az élet potenciális evolúciója számára.

Annak megértése, hogy az aminosavak hogyan épültek fel fehérjékké és végül életformákká, forradalmasíthatja a kémiai szintézist. A gyorsabb reakciók döntő fontosságúak az új gyógyszerek és az életveszélyes betegségek terápiás kezelésének felfedezéséhez és fejlesztéséhez.

Cooks professzor hozzátette: "Ha éjszaka végigsétálunk egy egyetemi kampuszon, a felkapcsolt világítású épületekben szintetikus kémikusok dolgoznak. Kísérleteik olyan lassúak, hogy napokig vagy hetekig tartanak. Erre a jövőben nem lesz szükség."

"A cseppkémiát felhasználva építettünk egy készüléket, hogy felgyorsítsuk az új vegyi anyagok és a potenciális új gyógyszerek szintézisét. Ezt a Purdue-ban már használják" – mondta Cooks.