tiga meteorit Para ilmuwan baru-baru ini menemukan blok pembangun molekul DNA dan RNA sepupunya. Bagian dari blok bangunan ini telah ditemukan di meteorit sebelumnya, tetapi kelompok lainnya tampaknya secara misterius tidak ada di batuan luar angkasa — sampai sekarang.
Penemuan baru ini mendukung gagasan bahwa rentetan meteorit mungkin telah mengirimkan bahan molekuler yang dibutuhkan untuk memulai kehidupan awal di Bumi, sekitar empat miliar tahun yang lalu.
Namun, tidak semua orang yakin bahwa segala sesuatu yang ditemukan baru-baru ini DNA Bahan-bahannya berasal dari luar bumi; Sebaliknya, beberapa mungkin berakhir di meteorit setelah batu jatuh ke Bumi, kata Michael Callahan, seorang ahli kimia analitik, astrobiologis dan profesor di Boise State University, yang tidak terlibat dalam penelitian ini. “Studi tambahan diperlukan” untuk mengesampingkan kemungkinan ini, kata Callahan kepada Live Science melalui email.
Dia menambahkan bahwa dengan asumsi semua senyawa memang berasal dari luar angkasa, satu subset dari blok bangunan mereka – kelas senyawa yang dikenal sebagai pirimidin – muncul dalam “konsentrasi yang sangat rendah” di meteorit. Penemuan ini menunjukkan bahwa molekul genetik pertama di dunia muncul bukan karena masuknya komponen DNA dari luar angkasa tetapi sebagai hasil dari proses geokimia yang berlangsung awal di Bumi, katanya.
kata Jim Cleaves, ahli geokimia dan presiden Masyarakat Internasional untuk Studi Asal Usul Kehidupan yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut. Pertanyaan ini masih dalam penyelidikan.
Terkait: 7 teori tentang asal usul kehidupan
Blok bangunan dasar kehidupan di batuan luar angkasa
komponen DNA dan RNA Telah ditemukan di meteorit sebelumnya, Live Science sebelumnya melaporkan. Secara khusus, batuan ruang angkasa ini telah ditemukan mengandung nukleobasa, senyawa yang mengandung nitrogen yang berfungsi sebagai “huruf” dalam kode genetik untuk DNA dan RNA. Basa nuklir datang dalam lima rasa dasar – adenin (A), timin (T), guanin (G), sitosin (C) dan urasil (U) – tetapi sebelumnya, hanya A, G, dan U yang diidentifikasi dalam meteorit.
Sekarang, dalam sebuah penelitian yang diterbitkan Selasa (26 April) di jurnal Komunikasi AlamPara ilmuwan telah melaporkan menemukan kelima pangkalan nuklir di dalamnya karbon– Meteorit Anda kaya. Ini termasuk jumlah jejak dari ketiga pirimidin: sitosin, urasil, dan timin. “Secara khusus, penemuan sitosin sangat mengejutkan,” kata Yasuhiro Oba, profesor di Institut Ilmu Suhu Rendah di Universitas Hokkaido di Jepang dan penulis pertama studi tersebut, karena sitosin relatif tidak stabil dan cenderung bereaksi dengan air. .
Meskipun timin dan sitosin belum pernah ditemukan di meteorit sebelumnya, penelitian laboratorium menunjukkan bahwa basis nuklir ini mungkin bersembunyi, tidak terdeteksi, di batuan luar angkasa yang bertabrakan dengan Bumi.
Misalnya, dalam pengaturan laboratorium, para ilmuwan telah menciptakan kembali kondisi kimia ruang antarbintang – ruang antara bintang-bintang – di mana awan gas dan debu besar berukuran sekitar 10 Kelvin (minus 441,67 derajat Fahrenheit, atau minus 263,15 derajat Celcius) dan asal asteroid Meteorit dapat ditemukan. Melalui percobaan ini, para peneliti mensintesis timin, sitosin, dan nukleobasa primer lainnya, yang menunjukkan bahwa semua senyawa ini secara teoritis dapat dideteksi dalam meteorit, catat penulis penelitian dalam laporan mereka.
Terkait: Ini mungkin “bahan yang hilang” dalam hidup
Jadi tim pergi mencari pangkalan nuklir ini di tiga meteorit yang diketahui. “Batu Murchison, Murray, dan Danau Tagish termasuk dalam kelas meteorit yang disebut chondrites karbon, yang diketahui mengandung banyak senyawa organik,” kata Callahan.
Misalnya, hidrokarbon dan bahan penyusun protein (asam amino) telah diidentifikasi dalam tiga meteorit, kata Oba. sebagai tambahannya, dalam pekerjaan sebelumnyaOba dan rekannya menemukan molekul yang sulit dipahami yang disebut hexamethylenetetramine (HMT), yang dianggap sebagai prekursor penting untuk molekul organik di batuan luar angkasa. Menurut NASA.
Dalam studi terbaru mereka, para peneliti menggunakan teknik yang disebut kromatografi cair kinerja tinggi, yang melibatkan penggunaan air bertekanan untuk memisahkan sampel meteorit menjadi bagian-bagian komponennya. Dengan cara ini, tim mengekstrak basa nuklir dari setiap sampel dan kemudian menganalisis basa menggunakan spektrometri massa, teknik yang mengungkapkan komposisi kimia bahan secara detail. Metode ini “memungkinkan kami untuk mendeteksi pangkalan nuklir pada konsentrasi yang sangat rendah, serendah bagian per triliun,” kata Oba kepada Live Science.
Analisis mengungkapkan bahwa semua meteorit membawa adenin dan guanin. Sampel Murchison juga mengandung urasil, sedangkan meteorit lain membawa setidaknya satu isomer urasil, yang berarti senyawa dengan jumlah dan jenis atom urasil yang sama tetapi dalam susunan spasial yang berbeda. Selain itu, sampel Danau Murchison dan Tagish membawa timin, dan meteorit Murray mengandung isomer timin. Semua meteorit mengandung sitosin, bersama dengan isomer senyawa yang berbeda.
masih ketidakpastian
Untuk memverifikasi bahwa pangkalan nuklir berasal dari luar bumi dan bukan hasil kontaminasi terestrial, tim mengulangi prosedur eksperimental tanpa bahan meteorit di ruang uji. Tidak ada pangkalan nuklir yang terdeteksi selama apa yang disebut tes kosong ini.
Tim juga memiliki akses ke sampel tanah dari tempat meteorit Murchison pertama kali jatuh ke Bumi. Oba mengatakan mereka telah mendeteksi beberapa pangkalan nuklir di tanah, tetapi “distribusi dan konsentrasinya jelas berbeda dari meteorit.” Selain itu, beberapa isomer spesifik hanya muncul pada meteorit dan tidak pada sampel tanah; “Isomer tunggal” ini jarang terlihat di Bumi, sehingga tidak mungkin menjadi polutan dari permukaan planet, kata Cleaves.
Dengan membandingkan keragaman basis nuklir yang ditemukan di meteorit dengan yang ada di tanah, tim menyimpulkan bahwa senyawa di batuan luar angkasa terbentuk di luar angkasa, kata Oba. Karena itu, mereka berspekulasi bahwa pangkalan nuklir “berkontribusi pada munculnya karakteristik genetik kehidupan tertua di Bumi,” tulis para penulis.
Namun, mengenai poin-poin tersebut, kata Callahan, masih ada beberapa ketidakpastian.
Sampel tanah yang dianalisis para peneliti mengandung konsentrasi sitosin, urasil, dan timin yang lebih tinggi daripada yang mereka temukan di meteorit Murchison, kata Callahan, “jadi sulit untuk mengatakan berapa banyak makhluk luar angkasa versus Bumi dalam meteorit itu.” Lebih lanjut, tim tidak mengidentifikasi proses kimia spesifik yang akan menghasilkan C, U, T dan berbagai isomernya; Analisis semacam itu akan mendukung gagasan bahwa semua senyawa terbentuk di ruang antarbintang.
Cara lain untuk menentukan apakah basa nuklir benar-benar turun dari luar angkasa adalah dengan memeriksa bentuk karbon dan nitrogen yang dikandungnya, kata Cleaves kepada Live Science. Unsur-unsur ini datang dalam rasa yang berbeda, yang disebut isotop, yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda. Materi bumi mengandung proporsi yang berbeda dari isotop karbon dan isotop nitrogen daripada yang ada di luar angkasa, kata Callahan, sehingga analisis semacam itu dapat membantu membedakan basis nuklir terestrial dari yang di luar bumi. Sayangnya, eksperimen seperti ini membutuhkan cukup banyak material meteorit untuk dijalankan, sehingga sulit untuk dilakukan, kata Cleaves.
Bagaimanapun, bahkan jika unsur-unsur C, T, dan U yang ditemukan adalah makhluk luar angkasa, kehadiran mereka yang dapat diabaikan dalam meteorit menimbulkan keraguan pada teori bahwa kehidupan pertama di Bumi dikultur dengan komponen DNA dari luar angkasa, kata Callahan. “Jika hasil ini mewakili konsentrasi pirimidin khas dalam meteorit, kemungkinan sintesis geokimia Bumi awal bertanggung jawab atas munculnya materi genetik, daripada masukan dari konduksi luar angkasa,” katanya.
Di masa depan, Uba dan rekan-rekannya berencana untuk mencari pangkalan nuklir dalam bahan yang dikumpulkan langsung dari asteroid, daripada di meteorit di Bumi, kata Uba kepada Live Science; Hal ini dapat mengurangi masalah polutan yang berasal dari darat. Misalnya, pesawat ruang angkasa Jepang Hayabusa2 baru-baru ini membawa asteroid Ryugu ke Bumi, Live Science sebelumnya melaporkanPenyelidikan OSIRIS-REx NASA dijadwalkan untuk menyentuh sampel asteroid dekat Bumi Bennu pada tahun 2023, Menurut Space.com.
Awalnya diterbitkan di Live Science.
“Spesialis budaya pop. Ahli makanan yang setia. Praktisi musik yang ramah. Penggemar twitter yang bangga. Penggila media sosial. Kutu buku bepergian.”
More Stories
Bagaimana caranya agar bumi tidak terbakar terik matahari?
Para peneliti dari Universitas Utah mengumpulkan sampel untuk memetakan penyebaran demam lembah melalui kuman kotoran
NASA mengatakan pengembalian sampel dari Mars memerlukan rencana baru