Noen av vitenskapens mest presserende spørsmål involverer opprinnelsen til livet på jorden. Hvordan oppsto de første livsformene fra de tilsynelatende fiendtlige forholdene som plaget planeten vår i store deler av historien? Hva muliggjorde spranget fra enkle, encellede organismer til mer komplekse organismer bestående av mange celler som arbeidet sammen for å metabolisere, respirere og reprodusere? I et så ukjent miljø, hvordan skiller man til og med “livet” fra ikke-livet i utgangspunktet?
Nå tror forskere ved University of Hawaii på Manoa at de kan ha et svar på minst ett av disse spørsmålene. I følge teamet kan en vital cellulær byggestein kalt glyserol først ha oppstått via kjemiske reaksjoner dypt inne i det interstellare rommet.
Glyserol er et organisk molekyl som er til stede i cellemembranene til alle levende ting. I dyreceller har denne membranen form av et fosfolipid dobbeltlag, en dobbeltlags membran som klemmer vannavstøtende fettsyrer mellom ytre og indre ark av vannløselige molekyler. Denne typen membran lar cellens indre vandige miljø forbli atskilt og beskyttet fra sin ytre, på samme måte vannholdige verden. Glyserol er en viktig komponent i hvert fosfolipid fordi det danner ryggraden mellom molekylets to karakteristiske deler: et polart, vannløselig hode og en ikke-polær, fet hale.
Mange forskere mener at cellemembraner som disse var en nødvendig forutsetning for utviklingen av flercellete liv på jorden; deres komplekse struktur krever imidlertid et veldig spesifikt miljø - nemlig et lite kalsium- og magnesiumsalter med en ganske nøytral pH og stabil temperatur. Disse nøye balanserte forholdene ville vært vanskelig å få til på den forhistoriske jorden.
Iskaldige kropper født i interstellar rom tilbyr et alternativt scenario. Forskere har allerede oppdaget organiske molekyler som aminosyrer og lipidforløpere i Murchison-meteoritten som landet i Australia i 1969. Selv om ideen forblir kontroversiell, er det mulig at glyserol kunne blitt brakt til jorden på en lignende måte.
Meteorer dannes typisk fra bittesmå smuler av materiale i kalde molekylære skyer, regioner med gassformig hydrogen og interstellært støv som fungerer som fødested for stjerner og planetariske systemer. Når de beveger seg gjennom skyen, akkumulerer disse kornene lag med frossent vann, metanol, karbondioksid og karbonmonoksid. Over tid bombarderer høyenergi ultrafiolett stråling og kosmiske stråler de iskalde fragmentene og forårsaker kjemiske reaksjoner som beriker deres frosne kjerner med organiske forbindelser. Senere, når stjerner dannes og omgivelsesmaterialet faller i bane rundt dem, blir isene og de organiske molekylene de inneholder, inkorporert i større steinete kropper som meteorer. Meteorene kan deretter krasje i planeter som våre, og potensielt så dem med livets byggesteiner.
For å teste om glyserol kunne skapes av den høye energi-strålingen som typisk bombarderer interstellare iskorn, designet teamet ved University of Hawaii sine egne meteoritter: små biter med isete metanol avkjølt til 5 grader Kelvin. Etter å ha sprengt modellene sine med energiske elektroner ment å etterligne effekten av kosmiske stråler, fant forskerne at noen molekyler av metanol i isene faktisk omdannet til glyserol.
Selv om dette eksperimentet ser ut til å være en suksess, skjønner forskere at laboratoriemodellene deres ikke nøyaktig gjenskaper forholdene i det interstellare rommet. For eksempel utgjør metanol tradisjonelt bare rundt 30% av isen i rombergarter. Framtidig arbeid vil undersøke effektene av høyenergi-stråling på modell-iser laget hovedsakelig av vann. Elektroner med høy energi avfyrt i et laboratorium er heller ikke en perfekt erstatning for ekte kosmiske stråler og representerer ikke effekter på is som kan være et resultat av ultrafiolett stråling i det interstellare rom.
Mer forskning er nødvendig før forskere kan trekke noen globale konklusjoner; denne studien og forgjengerne gir imidlertid overbevisende bevis på at livet slik vi kjenner det virkelig kunne ha kommet ovenfra.
