A Nature Astronomy folyóiratban közzétett kutatás megerősítette, hogy a Ryugu aszteroida mintái tartalmazzák a DNS és RNS felépítéséhez szükséges összes alapvető molekulát.
A japán Hajabusza–2 űrszonda által a Ryugu aszteroidáról visszahozott minták legújabb elemzése mérföldkőhöz érkezett az asztrobiológiai kutatásokban. Egy nemzetközi kutatócsoport, Toshiki Koga (JAMSTEC) és Yasuhiro Oba (Hokkaido Egyetem) vezetésével, sikeresen azonosította mind az öt kanonikus nukleobázist – az adenint (A), guanint (G), citozint (C), timint (T) és uracilt (U) – a 300 millió kilométerre lévő égitestről származó porszemcsékben. Ez az első alkalom, hogy egy közvetlenül az űrből vett, érintetlen mintában a genetikai kód teljes készletét egyszerre mutatták ki.
A molekuláris építőkövek univerzalitása
A földi élet alapját két makromolekula képezi: a dezoxiribonukleinsav (DNS) és a ribonukleinsav (RNS). Míg a DNS a genetikai információ tárolásáért felelős, az RNS közvetítő szerepet tölt be az instrukciók végrehajtásában. Ezek a polimerek öt nitrogéntartalmú bázisból épülnek fel. Korábban a tudósok már azonosítottak egyes bázisokat – például az uracilt – a Ryugu mintáiban, de a teljes készlet jelenléte eddig csupán elméleti feltételezés volt.
A kutatás során két különálló mintát vizsgáltak meg: egyet az aszteroida felszínéről, egyet pedig a mélyebb rétegekből, amelyet egy lövedék becsapódása után gyűjtöttek össze. Mindkét minta tartalmazta az összes bázist, ami arra utal, hogy ezek az anyagok nem csupán lokális szennyeződések, hanem az aszteroida anyagának szerves részét képezik.
Összehasonlító elemzés: Ryugu, Bennu és a meteoritok
A tudományos közösség számára a felfedezés igazi jelentőségét az összehasonlíthatóság adja. A Ryugu (C-típusú aszteroida) eredményeit összevetették a NASA OSIRIS-REx missziója által vizsgált Bennu aszteroidával, valamint a Földre hullott Murchison és Orgueil meteoritokkal. Az adatok rávilágítottak arra, hogy bár az összetevők azonosak, azok aránya jelentősen eltér az egyes égitestek kémiai múltjától függően.
| Minta forrása | Típus | Nukleobázis összetétel | Kémiai jellegzetesség |
|---|---|---|---|
| Ryugu | Aszteroida (C-típus) | Mind az 5 (A, G, C, T, U) | Kiegyensúlyozott purin/pirimidin arány |
| Bennu | Aszteroida (B-típus) | Mind az 5 (A, G, C, T, U) | Pirimidin-dominancia |
| Murchison | Meteorit | Mind az 5 (A, G, C, T, U) | Purin-gazdag összetétel |
| Orgueil | Meteorit | Mind az 5 (A, G, C, T, U) | Pirimidin-gazdag összetétel |
Az elemzés kimutatta, hogy a Ryugu nagyjából azonos mennyiségben tartalmaz purinokat (adenin, guanin) és pirimidineket (citozin, timin, uracil). Ezzel szemben a Bennu és az Orgueil pirimidinekben, míg a Murchison purinokban gazdagabb. A kutatók megállapították, hogy ezek az arányok szoros összefüggésben állnak a minták ammóniaszintjével, ami arra utal, hogy az aszteroidák belsejében uralkodó egyedi kémiai környezet határozta meg, mely bázisok képződése volt kedvezőbb a Naprendszer korai szakaszában.
A timin-rejtély és az RNS-világ hipotézis
Különösen figyelemre méltó a timin azonosítása. Az élet keletkezésének egyik vezető elmélete, az úgynevezett „RNS-világ” hipotézis szerint az RNS jelent meg először, mivel szerkezete egyszerűbb és képes katalitikus funkciók ellátására is. Mivel a timin az uracil egy kémiailag módosított, komplexebb formája, sokáig úgy hitték, hogy az aszteroidákon az uracil dominálhatott. A timin jelenléte a Ryugun azonban azt bizonyítja, hogy a prebiotikus kémia már az aszteroidák szintjén is képes volt a DNS specifikus építőköveinek előállítására, nem csupán az egyszerűbb RNS-bázisokéra.
Az exogén szállítás elméletének megerősítése
Bár a nukleobázisok jelenléte nem jelenti azt, hogy a Ryugun valaha is létezett élet, az eredmények súlyt adnak annak az elméletnek, miszerint a Földre az élethez szükséges „kémiai készletet” aszteroidák és üstökösök szállították le a bolygó korai, formálódó szakaszában.
„Ezeknek a molekuláknak az univerzális jelenléte a Ryugu és a Bennu aszteroidákon alátámasztja azt a feltételezést, hogy a széntartalmú aszteroidák jelentősen hozzájárultak a korai Föld prebiotikus szervesanyag-készletéhez, ami végül lehetővé tette az RNS és a DNS kialakulását” – olvasható a tanulmány összegzésében.
A kutatók szerint a felfedezés arra is rámutat, hogy az élet alapvető összetevői nem ritka anomáliák, hanem a Naprendszer – és potenciálisan más csillagrendszerek – kialakulásának természetes melléktermékei. A jövőbeli kutatások fókusza most a még összetettebb molekulák, például a nukleinsav-láncok vagy egyszerűbb fehérjék esetleges jelenlétének vizsgálatára irányulhat az űrből származó mintákban.
