Molekuli šećera prvi put su otkriveni u međuzvjezdanom prostoru, što predstavlja važan doprinos razumijevanju načina na koji su složena organska jedinjenja mogla dospjeti na ranu Zemlju i učestvovati u procesima koji su prethodili nastanku života. Otkriće dodatno podržava pretpostavku da ključni sastojci za razvoj života nisu morali nastati isključivo na Zemlji, već su mogli biti formirani mnogo ranije, u oblacima gasa i prašine iz kojih kasnije nastaju zvijezde i planete.
Šećeri nastaju hemijskim povezivanjem ugljenika, vodonika i kiseonika. Osim što predstavljaju važan izvor energije, određene vrste šećera imaju i znatno dublju biološku ulogu, jer čine osnovne gradivne elemente RNK i DNK, genetskog materijala prisutnog u svakoj živoj ćeliji.
Upravo je porijeklo tih molekula dugo predstavljalo svojevrsni problem „kokoške i jajeta“. Živi organizmi danas stvaraju šećere uz pomoć enzima, ali su eksperimenti kojima su naučnici pokušavali da oponašaju uslove na Zemlji prije nastanka života uglavnom proizvodili samo ograničene količine takvih jedinjenja. Zbog toga je posebnu pažnju privuklo ranije otkriće šećera u meteoritima i uzorcima asteroida. Takvi nalazi otvorili su mogućnost da su komete, asteroidi i druga nebeska tijela tokom ranih faza razvoja Sunčevog sistema dopremili šećere na Zemlju.
Izaskun Himenez-Sera iz Centra za astrobiologiju u Madridu i njene kolege pokušale su da utvrde da li se šećeri mogu pronaći još dalje od toga, u samom međuzvjezdanom prostoru.
Istraživački tim usmjerio je radio-teleskope prema velikom molekularnom oblaku G+0.693−0.027, udaljenom oko 26.700 svjetlosnih godina od Zemlje. Za taj oblak već je bilo poznato da sadrži desetine organskih molekula, među kojima je i glikolaldehid, jedinjenje koje učestvuje u procesu stvaranja šećera, ali se samo po sebi ne smatra pravim šećerom.
Naučnici su radio-emisije iz oblaka uporedili sa laboratorijski izmjerenim spektralnim otiscima molekula. Riječ je o karakterističnim obrascima radio-frekvencija koje pojedine supstance apsorbuju i emituju, a koji istraživačima omogućavaju da prepoznaju njihov sastav čak i na velikim udaljenostima. Prvobitno su tragali za najjednostavnijim šećerima – gliceraldehidom i dihidroksiacetonom, molekulima sa po tri atoma ugljenika. Međutim, rezultati nijesu pokazali prisustvo nijednog od njih.
Himenez-Sera je potom odlučila da provjeri postoji li u oblaku složeniji šećer sa četiri atoma ugljenika – eritruloza, jedinjenje koje se, između ostalog, nalazi i u malinama. Na iznenađenje istraživača, podaci su pokazali prisustvo izuzetno velike količine eritruloze.
„Kada sam počela da pregledam signale, pomislila sam: ‘Ne mogu da vjerujem’“, kazala je Himenez-Sera za New Scientist. „Zaista smo ga otkrili, i to u ogromnoj količini.“
Nalazi ukazuju na mogućnost da je eritruloza nastala prije formiranja Sunčevog sistema. Molekuli su zatim mogli ostati zarobljeni u asteroidima i kometama dok su se ta tijela formirala, a potom biti dopremljeni na ranu Zemlju tokom kasnog teškog bombardovanja, prije oko četiri milijarde godina.
Prema procjeni Himenez-Sere, ovim procesom je na ranu Zemlju moglo stići između 500.000 i 50 miliona tona eritruloze.
Takav scenario ne znači da su ti molekuli sami po sebi doveli do nastanka života, ali pokazuje da su složena organska jedinjenja mogla biti dostupna veoma rano i da su mogla povećati hemijsku raznovrsnost na mladoj planeti.
„Ovi molekularni oblaci u suštini predstavljaju mjesta na kojima nastaju zvijezde i planete“, kazala je Himenez-Sera. „To znači da otkrivamo kako složena organska jedinjenja, važna za nastanak života, mogu da se formiraju već u veoma ranoj fazi razvoja planetarnog sistema.“
Otkriće je privuklo pažnju i naučnika koji se bave porijeklom organskih molekula u Sunčevom sistemu.
„Ovo je veoma uzbudljivo otkriće“, kazao je Jošihiro Furukava sa Univerziteta Tohoku u Japanu za New Scientist. „Ono ukazuje na dodatni izvor rasprostranjivanja šećera, pored asteroida. Dugo smo čekali na ovakvu neposrednu detekciju.“
Njegov komentar ukazuje na šire značenje nalaza. Šećeri, prema svemu sudeći, nisu prisutni samo u pojedinačnim nebeskim tijelima, već mogu nastajati i biti rasprostranjeni u velikim međuzvjezdanim oblacima iz kojih kasnije nastaju čitavi planetarni sistemi.
Procesi koji dovode do stvaranja ovakvih molekula odvijaju se u uslovima koji se prirodno ne mogu pronaći na Zemlji. Riječ je o hemijskim reakcijama na ledenim zrncima prašine, ohlađenim na oko minus 250 stepeni Celzijusa i izloženim snažnom zračenju. Takvo okruženje moglo je proizvesti neke od molekularnih gradivnih elemenata koji su kasnije učestvovali u nastanku života.
Nils Ligterink sa Tehničkog univerziteta u Delftu u Holandiji kazao je za New Scientist da se sada može govoriti o mnogo širem prisustvu osnovnih biohemijskih sastojaka.
„Sada možemo reći da su sastojci potrebni za biohemijske procese vjerovatno rasprostranjeni širom galaksije“, naveo je Ligterink.
Otkriće eritruloze u međuzvjezdanom prostoru zato ne pruža konačan odgovor na pitanje kako je život nastao, ali pokazuje da su složeni molekuli neophodni za njegovo formiranje mogli postojati mnogo prije Zemlje i biti prisutni u materijalu od kojeg su nastajali planeti.
J.M.
Izvor: New Scientist
Naslovna fotografija: Unsplash
