Cientifici objevili legendární látku na asteroidu v souvislosti s Dnem díkůvzdání
Triptofan je esenciální aminokyselina důležitá pro život, protože musí být získávána prostřednictvím stravy.
Triptofan, známý z legendy o Dnu díkůvzdání, která spojuje konzumaci krůty s ospalostí, byl nalezen na asteroidu Bennu, malém asteroidu, který prochází blízko naší planety přibližně každých šest let.
Tento objev je výsledkem výjimečného vzorku shromážděného misí OSIRIS-REx NASA, která přistála s kosmickou lodí na asteroidu v roce 2020, zachytila 121,6 gramů skály a prachu a přivezla materiál bezpečně na Zemi v roce 2023. Od té doby byla malá část tohoto vzorku rozdělena mezi vědce po celém světě k analýze.
Studie Bennu je důležitá, protože jeho složení odráží primární složení Sluneční soustavy, což nabízí vědcům pohled na původ života.
Minulé výzkumy s vzorky již objevily 14 z 20 aminokyselin, z nichž všechny živé organismy na Zemi pocházejí, a také pět biologických nukleobází — komponenty, které tvoří genetický kód v DNA a RNA.
Vědci také již detekovali aminokyseliny ve vzorcích jiného asteroidu, Ryugu, které shromáždila Japonská agentura pro průzkum vesmíru v roce 2019, stejně jako v několika meteoritách, které přistály na Zemi.
Podle odborníků tato rostoucí sada důkazů naznačuje, že asteroidy mohly přinést esenciální ingredience pro život na naši planetu v jejích pradávných dobách.
Nová analýza vzorků z Bennu nyní spolehlivě, i když zatím ne konečně, identifikovala triptofan, čímž se počet aminokyselin tvořících proteiny nalezených na asteroidu zvýšil na 15 z 20.
„Nalezení triptofan na tomto asteroidu je velký objev, protože je to jedna z nejkomplexnějších aminokyselin a dosud nebyla pozorována v žádném meteoritě nebo vzorku z vesmíru,“ říká José Aponte, astrochemik z Laboratoře astrobiologické analýzy Goddardova vesmírného centra NASA.
Vyjádřil se také, že přítomnost triptofanu na asteroidu posiluje myšlenku, že recept na život mohl nezačít pouze na Zemi: „Pozorování jeho přirozené formace ve vesmíru nám říká, že tyto ingredience byly produkovány již na počátku Sluneční soustavy. To by usnadnilo vznik života.“
Asteroid Bennu, jehož jméno odkazuje na starověkou egyptskou božstvu spojenou se sluncem, stvořením a znovuzrozením, má přibližně půl kilometru na šířku. Tento vesmírný objekt pravděpodobně představuje fragment, který se odkrojil z mnohem většího asteroidu mezi 2 miliardami a 700 miliony let zpět.
Věří se, že se formoval v hlavním pásu asteroidů mezi Marsem a Jupiterem, a jeho chemické složení odráží počátky Sluneční soustavy, což sahá přibližně 4,5 miliardy let zpět, jak uvedla NASA.
Asteroid orbituje v blízkosti Země už asi 1,75 milionu let. Data ukazují, že by mohl zasáhnout naši planetu v roce 2182, což by potenciálně způsobilo „globální zimu“. Vědci aktuálně odhadují pravděpodobnost dopadu na 1 z 2700, nebo 0,037% pravděpodobnosti.
Původní materiál, který tvoří Bennu, pochází z supernov, výbuchů starých hvězd, které se odehrály dávno před vznikem Sluneční soustavy.
Extrémní teplo výbuchů působilo jako továrna, produkující prvky nalezené na asteroidu, které pak odolávaly dalšímu teplu z dopadu, který vytvořil Bennu, stejně jako záření ze slunce, což dále měnilo prvky uvnitř.
Bylo také zjištěno, že Bennu obsahuje amoniak, chemickou sloučeninu, která může pomoci vytvořit molekuly jako aminokyseliny, spolu s různými typy minerálů, což představuje mnoho z ingrediencí potřebných k vytvoření základních bloků života — ale ne samotného života.
„Jsou jako kousky skládačky, které ještě nebyly složeny,“ říká Angel Mojarro, postdoktorand a organický geo chemik v Laboratoři astrobiologie Goddardova vesmírného centra NASA a první autor nové studie.
„Co nám to říká, je, že mnoho základních bloků života může být produkováno přirozeně uvnitř asteroidů nebo komet, a nalezení triptofanu rozšiřuje abecedu aminokyselin, které jsou produkovány ve vesmíru a mohly být dodány na Zemi.“
Celkem bylo dříve nalezeno 33 aminokyselin v Bennu, ale pouze 14 z nich je používáno živými organismy na Zemi k výstavbě proteinů.
Triptofan by se přidal do této poslední skupiny; také patří do kategorie aminokyselin, které vědci nazývají esenciálními, protože lidské tělo je nedokáže produkovat a musí být získávány prostřednictvím stravy.
Mojarro dodal, že jsou zapotřebí další testy pro potvrzení přítomnosti triptofanu ve vzorku Bennu analyzovaném pro studii, který vážil pouhých 50 miligramů.
Nicméně, vzhledem k nedotčenému stavu vzorků z Bennu, je nepravděpodobné, že by tento objev byl výsledkem zemské kontaminace, podle George Codyho, vědeckého pracovníka Instituce Carnegie pro vědu ve Washingtonu, D.C. Cody se na studii nepodílel, ale pracoval se vzorky z Bennu.
„Myslím, že tyto molekuly jsou skutečně odvozeny z asteroidu Bennu,“ napsal Cody v e-mailu.
Při sběru vzorku přímo z asteroidu nebyli vědci nuceni čelit škodám z průchodu atmosférou, které mění chemii asteroidů, které padají na Zemi, což činí Bennu mnohem spolehlivější „časovou schránkou“ složení primitivní sluneční soustavy.
„Jakmile OSIRIS-REx přinesla tyto vzorky v nedotčeném stavu, konečně vidíme křehké soli, minerály a organické sloučeniny, které meteority ztrácejí během vstupu,“ říká Dante Lauretta, profesor planetární vědy a kosmo chemie na Univerzitě v Arizoně v Tucsonu, který je také spoluautorem nové studie.
„Mateřské tělo Bennu bylo bohatým geologickým světem s více tekutými systémy v různých místech a v různých obdobích, každý vedoucí svou vlastní chemii,“ dodal Lauretta.
„Bennu uchovává sbírku různých chemických systémů a společně ukazují, že malé tělesa byla dynamickými a bohatými na organické sloučeniny mnohem dříve, než se život na Zemi objevil.“
Tento článek přispívá k pochopení vědců o tom, které molekuly potřebné k životu mohou být nalezeny v materiálech z vesmíru, říká Cody.
Pokud přirozená chemie, která nastala na počátku naší sluneční soustavy, produkuje stejné molekuly, které život v současnosti používá, pak musí existovat spojení mezi nimi, dodal.
Zesnulý Harold Morowitz, průkopník studií o původu života, věřil, že molekuly, které tvoří jádro živých organismů, by mohly být „molekulárními fosíli“ z pradávného systému.
Podle Codyho identifikace triptofanu a dalších aminokyselin tvořících proteiny ve vzorcích z Bennu posiluje tuto myšlenku.
Objev látky na asteroidu ještě více rozšiřuje pozoruhodnou rozmanitost sloučenin, o kterých nyní víme, že mohou pocházet z vesmíru, říká Kate Freemanová, profesorka na Univerzitě Evan Pugh v Penn State University, v e-mailu.
„Asteroidy byly dodavateli zásob pro primitivní Zemi, poskytujíc hojnost molekul pro náš prebiotický svět,“ dodala Freemanová, která se na studii nepodílela.
Nový výzkum také zdůrazňuje důležitost misí pro návrat vzorků, uvedla Sara Russellová, profesorka planetárních věd a vedoucí skupiny planetárních materiálů v Londýnském přírodovědném muzeu, která se na práci nepodílela.
I když mají vědci tisíce vesmírných kamenů dostupných v laboratořích ve formě meteoritů, také potřebují nedotčený a nekontaminovaný materiál přivezený na Zemi vesmírnými misemi, aby získali úplný obrázek, vysvětlila.
„Objev triptofanu je zejména překvapivý,“ dodala Russellová, „protože jej v meteoritech nenacházíme, možná proto, že nepřežije průchod atmosférou Země a nárazem.“
