Ontdekking van asteroïden suggereert dat ingrediënten voor leven op aarde uit de ruimte kwamen

Twee organische verbindingen die essentieel zijn voor levende organismen zijn gevonden in monsters die zijn opgehaald van de asteroïde Ryugu, wat het idee ondersteunt dat sommige ingrediënten die cruciaal zijn voor de komst van het leven miljarden jaren geleden op aarde arriveerden aan boord van rotsen uit de ruimte.

Wetenschappers zeiden dinsdag dat ze uracil en niacine hebben gedetecteerd in rotsen die in 2019 zijn verkregen door het Hayabusa2-ruimtevaartuig van het Japanse ruimteagentschap op twee locaties op Ryugu. Uracil is een van de chemische bouwstenen voor RNA, een molecuul met aanwijzingen voor het bouwen en bedienen van levende organismen. Niacine, ook wel vitamine B3 of nicotinezuur genoemd, is essentieel voor hun metabolisme.

De Ryugu-monsters, die eruit zagen als donkergrijs puin, werden 250 miljoen kilometer terug naar de aarde getransporteerd en keerden terug naar het oppervlak van onze planeet in een verzegelde capsule die in 2020 landde in de afgelegen outback van Australië voor analyse in Japan.

Wetenschappers hebben lang nagedacht over de voorwaarden die nodig zijn voor het ontstaan ​​van leven nadat de aarde ongeveer 4,5 miljard jaar geleden werd gevormd. De nieuwe bevindingen sluiten goed aan bij de hypothese dat lichamen zoals kometen, asteroïden en meteorieten die de vroege aarde bombardeerden, de jonge planeet bezaaiden met verbindingen die de weg vrijmaakten voor de eerste microben.

Wetenschappers hebben eerder belangrijke organische moleculen gedetecteerd in koolstofrijke meteorieten die op aarde zijn gevonden. Maar er was de vraag of deze ruimterotsen besmet waren door blootstelling aan de omgeving van de aarde na de landing.

“Onze belangrijkste bevinding is dat uracil en niacine, die beide van biologische betekenis zijn, inderdaad aanwezig zijn in buitenaardse omgevingen en dat ze mogelijk aan de vroege aarde zijn geleverd als onderdeel van asteroïden en meteorieten. We vermoeden dat ze een rol speelden in prebiotische evolutie op aarde en mogelijk voor het ontstaan ​​van het eerste leven”, zegt astrochemicus Yasuhiro Oba van de Universiteit van Hokkaido in Japan, hoofdauteur van het onderzoek dat is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

“Deze moleculen op Ryugu zijn teruggevonden in een ongerepte buitenaardse omgeving,” zei Oba. “Het werd rechtstreeks bemonsterd op de asteroïde Ryugu en keerde terug naar de aarde, en uiteindelijk naar laboratoria zonder enig contact met terrestrische verontreinigingen.”

RNA, een afkorting van ribonucleïnezuur, zou niet mogelijk zijn zonder uracil. RNA, een molecuul dat aanwezig is in alle levende cellen, is van vitaal belang bij de codering, regulatie en activiteit van genen. RNA heeft structurele overeenkomsten met DNA, een molecuul dat de genetische blauwdruk van een organisme draagt.

Niacine is belangrijk bij het ondersteunen van het metabolisme en kan helpen de “energie” te produceren die levende organismen aandrijft.

De onderzoekers haalden uracil, niacine en enkele andere organische verbindingen uit de Ryugu-monsters door het materiaal in heet water te weken en vervolgens analyses uit te voeren die vloeistofchromatografie en massaspectrometrie met hoge resolutie worden genoemd.

Organisch astrochemicus en co-auteur Yoshinori Takano van het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) zei dat hij nu uitkijkt naar de resultaten van analyses van monsters die in september van een andere asteroïde naar de aarde worden teruggestuurd. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA heeft tijdens haar OSIRIS-REx-missie in 2020 monsters verzameld van de asteroïde Bennu.

Oba zei dat uracil en niacine werden gevonden op beide landingsplaatsen op Ryugu, dat ongeveer 900 meter in doorsnee is en geclassificeerd is als een asteroïde in de buurt van de aarde. De concentraties van de verbindingen waren op de ene locatie hoger dan op de andere.

Het monster van de locatie met de lagere concentraties was afgeleid van oppervlaktemateriaal dat gevoeliger is voor degradatie veroorzaakt door energetische deeltjes die door de ruimte schieten, zei Oba. Het monster van de andere locatie was voornamelijk afkomstig van ondergronds materiaal dat beter beschermd was tegen degradatie, voegde Oba eraan toe.

Asteroïden zijn rotsachtige oerlichamen die zich in het vroege zonnestelsel hebben gevormd. De onderzoekers suggereren dat de organische verbindingen die op Ryugu zijn gevonden mogelijk zijn gevormd met behulp van chemische reacties veroorzaakt door sterlicht in ijzige materialen die zich in de interstellaire ruimte bevinden.

© Thomson Reuters 2023