Unele dintre cele mai presante întrebări ale științei implică originile vieții pe Pământ. Cum au apărut primele forme de viață din condițiile aparent ostile care au afectat planeta noastră pentru o mare parte din istoria sa? Ce a permis saltul de la organisme simple, unicelulare, la organisme mai complexe constând din multe celule care lucrează împreună pentru a metaboliza, respira și reproduce? Într-un astfel de mediu necunoscut, cum poate separa, în primul rând, „viața” de non-viață?
Acum, oamenii de știință de la Universitatea din Hawaii din Manoa cred că pot avea un răspuns la cel puțin una dintre aceste întrebări. Potrivit echipei, un bloc vital celular numit glicerol s-ar fi putut iniția inițial prin reacții chimice adânci în spațiul interstelar.
Glicerolul este o moleculă organică care este prezentă în membranele celulare ale tuturor lucrurilor vii. În celulele animale, această membrană are forma unei straturi fosfolipidice, o membrană cu două straturi care sandwich-uri acizi grași care resping apa, între foile exterioare și interioare ale moleculelor solubile în apă. Acest tip de membrană permite mediului apos interior al celulei să rămână separat și protejat de lumea sa exterioară, similară cu apă. Glicerolul este o componentă vitală a fiecărui fosfolipid, deoarece formează coloana vertebrală dintre cele două părți caracteristice ale moleculei: un cap polar, solubil în apă și o coadă grasă nepolară.
Mulți oameni de știință cred că membranele celulare ca acestea au fost o condiție necesară pentru evoluția vieții multicelulare pe Pământ; cu toate acestea, structura lor complexă necesită un mediu foarte specific - și anume, săruri sărace în calciu și magneziu, cu un pH destul de neutru și o temperatură stabilă. Aceste condiții atent echilibrate ar fi fost greu de trecut pe Pământul preistoric.
Organismele născute în spațiul interstelar oferă un scenariu alternativ. Oamenii de știință au descoperit deja molecule organice precum aminoacizii și precursorii lipidelor în meteoritul Murchison care a aterizat în Australia în 1969. Deși ideea rămâne controversată, este posibil ca glicerolul să fi fost adus pe Pământ într-o manieră similară.
Meteorii se formează de obicei din firimituri minuscule de material din nori moleculari reci, regiuni de hidrogen gazos și praf interstelar care servesc drept locul de naștere al stelelor și sistemelor planetare. Pe măsură ce se deplasează prin nor, aceste boabe acumulează straturi de apă înghețată, metanol, dioxid de carbon și monoxid de carbon. De-a lungul timpului, radiațiile ultraviolete de mare energie și razele cosmice bombardează fragmentele glaciare și provoacă reacții chimice care îmbogățesc miezurile lor înghețate cu compuși organici. Mai târziu, pe măsură ce formează stelele și materialul ambiental cade în orbită în jurul lor, gheața și moleculele organice pe care le conțin sunt încorporate în corpuri stâncoase mai mari, cum ar fi meteorii. Meteorii pot apoi să se prăbușească în planete ca ale noastre, potențial să le însemne cu blocuri de viață.
Pentru a testa dacă glicerolul poate fi creat sau nu prin radiația de mare energie care bombardează în mod obișnuit boabele de gheață interstelară, echipa de la Universitatea din Hawaii și-a proiectat propriii meteoriți: bucăți mici de metanol gheaț răcit la 5 grade Kelvin. După ce și-au înfăptuit icizii model cu electroni energetici meniți să imite efectele razelor cosmice, oamenii de știință au descoperit că unele molecule de metanol din gheață s-au transformat, de fapt, în glicerol.
În timp ce acest experiment pare a fi un succes, oamenii de știință își dau seama că modelele lor de laborator nu reproduc exact condițiile din spațiul interstelar. De exemplu, metanolul constituie în mod tradițional doar aproximativ 30% din gheața din rocile spațiale. Lucrările viitoare vor cerceta efectele radiațiilor cu energie mare asupra iczurilor model fabricate în principal din apă. Electronii cu energie mare trasă într-un laborator nu sunt, de asemenea, un substitut perfect al razelor cosmice adevărate și nu reprezintă efecte asupra gheții care pot rezulta din radiații ultraviolete în spațiul interstelar.
Sunt necesare mai multe cercetări înainte ca oamenii de știință să poată trage orice concluzii globale; cu toate acestea, acest studiu și predecesorii săi oferă dovezi convingătoare că viața așa cum o știm cu adevărat ar fi putut veni de sus.
