Življenje na oddaljenem planetu morda ne bo videti kot življenje na Zemlji. Toda v shrambi vesolja je le toliko kemičnih sestavin in le toliko načinov za njihovo mešanje. Ekipa, ki jo vodijo znanstveniki z Univerze Wisconsin-Madison, je izkoristila te omejitve in napisala kuharsko knjigo s stotinami kemičnih receptov, ki lahko povzročijo življenje.
Njihov seznam sestavin bi lahko usmeril iskanje življenja drugje v vesolju, tako da bi pokazal na najverjetnejše pogoje – planetarne različice tehnik mešanja, temperature v pečici in čase pečenja – za združitev receptov.
Proces napredovanja od osnovnih kemičnih sestavin do zapletenih ciklov celičnega metabolizma in razmnoževanja, ki opredeljujejo življenje, pravijo raziskovalci, ne zahteva le preprostega začetka, temveč tudi ponavljanje.
»Izvor življenja je v resnici proces ‘nekaj iz nič’«
»Izvor življenja je v resnici proces ‘nekaj iz nič’,« pravi Betül Kaçar, astrobiologinja, ki jo podpira NASA, in profesorica bakteriologije na UW-Madisonu. »Toda nekaj se ne more zgoditi samo enkrat. Življenje se spusti na kemijo in pogoje, ki lahko ustvarijo samoreproducirajoč vzorec reakcij.«
Kemične reakcije, ki proizvajajo molekule, ki spodbujajo ponavljajočo se isto reakcijo, imenujemo avtokatalitične reakcije. V novi študiji so Zhen Peng, podoktorski raziskovalec v laboratoriju astrobiologinje Kaçar, in sodelavci zbrali 270 kombinacij molekul – ki vključujejo atome iz vseh skupin in serij v periodnem sistemu – s potencialom za trajno avtokatalizo.
Reakcije kompoporcioniranja
Raziskovalci so svoje iskanje osredotočili na tako imenovane reakcije kompoporcioniranja. V teh reakcijah se dve spojini, ki vključujeta isti element z različnim številom elektronov ali reaktivnimi stanji, združita in ustvarita novo spojino, v kateri je element na sredini začetnih reaktivnih stanj.
Da bi bila reakcija avtokatalitična, mora zagotoviti tudi izhodne materiale za ponovni potek reakcije, tako da rezultat postane nov vhod, pravi Zach Adam, soavtor študije in geoznanstvenik z UW-Madison, ki preučuje izvor življenje na Zemlji. Reakcije sorazmerjanja povzročijo več kopij nekaterih vključenih molekul, kar zagotavlja materiale za naslednje korake v avtokatalizi.
»Če so ti pogoji pravi, lahko začnete z razmeroma malo teh rezultatov,« pravi Adam. »Vsakič, ko se obrneš v ciklu, izpljuneš vsaj en dodaten rezultat, ki pospeši reakcijo in jo naredi še hitrejšo.«
Avtokataliza je kot rastoča populacija zajcev. Pari kuncev se združijo, ustvarijo legla novih kuncev, nato pa novi kunci odrastejo, da se ločijo in ustvarijo še več kuncev. Ni potrebno veliko zajcev, da bi kmalu imeli veliko več zajcev.
Iskanje mehkih ušes in mehkih repov v vesolju pa verjetno ni zmagovalna strategija. Namesto tega Kaçar upa, da bodo kemiki črpali ideje iz seznama receptov nove študije in jih preizkusili v loncih in ponvah, ki simulirajo nezemeljske kuhinje.
Ustvarimo lahko več planetarnih pogojev
»Nikoli ne bomo dokončno vedeli, kaj točno se je zgodilo na tem planetu, da je nastalo življenje. Nimamo časovnega stroja,« pravi Kaçar. »Toda v epruveti lahko ustvarimo več planetarnih pogojev, da bi razumeli, kako se sploh lahko razvija dinamika za ohranjanje življenja.«
Kaçar vodi konzorcij MUSE, ki ga podpira NASA, za uporabo kovin in selekcijo skozi eone. Njen laboratorij se bo osredotočil na reakcije, vključno z elementoma molibdenom in železom, in navdušena je, da bo videla, kaj bodo drugi skuhali iz najbolj eksotičnih in nenavadnih delov nove knjige receptov.
»Carl Sagan je rekel, da če želite speči pito iz nič, morate najprej ustvariti vesolje,« pravi Kaçar. »Če želimo razumeti vesolje, mislim, da moramo najprej speči nekaj pit.«
Novinar
