A NASA sugárhajtómű laboratóriumának xenobiológusai azt javasolják, hogy a Földön kívüli élet után kutassanak egy egyszerű reakció - az aminosavak világító anyagokhoz való kötődése - nyomán - derül ki az Analytical Chemistry folyóiratban megjelent cikkből.
„Módszertanunk lehetővé teszi annak megértését, hogy a minták mely aminosavai kerültek nem élő forrásokból, például meteoritokból, és mely molekulákat állította elő az élet. A NASA egyik fő célja az élet nyomainak felkutatása az Univerzumban. És a megtalálásának legjobb esélye a vízi világokból származó vízminták elemzése, beleértve az Enceladust és az Európát, a Szaturnusz és a Jupiter holdját is.”- mondta Peter Willis, a NASA amerikai sugárhajtású laboratóriuma, Pasadena.
Mi az élet?
Az elmúlt években több tucat Föld-szerű bolygó és általában több ezer bolygó felfedezése újult erővel vetette fel a tudósok kérdését - egyedül vagyunk-e az Univerzumban? Sőt, a gejzírek felfedezése az Enceladuson, a Szaturnusz holdján, és hasonló vízkidobások az Európán, a Jupiter holdján jelzik a földön kívüli élet lehetőségét a Naprendszeren belül.
A 60-as évek közepe óta, amikor a NASA és a Szovjetunió űrkutatásának úttörői elkezdtek gondolkodni a földönkívüli élet kereséséről, tomboló vita folyik a tudósok között arról, hogy mi számít életnek. A tudósok vitatják, hogyan néz ki, hogyan lehet meglátni, "megkóstolni" vagy megérinteni, és hogyan lehet megkülönböztetni potenciális fosszilis lábnyomait az élettelen természeti folyamatok termékeitől.
Willis szerint a legegyszerűbb és legkényelmesebb eset számunkra az lenne, ha felfedeznék magukat az élő szervezeteket, vagy azok alkotóelemeit - fehérjéket, DNS-molekulákat, komplex cukrokat és zsírokat - a talajban, a vízben vagy az idegen világok légkörében. Ezt könnyebb megtenni, mint megkülönböztetni a valódi kövületet a különféle sokszínű kristályok furcsa csoportjától, de még mindig elég nehéz megtenni.
A NASA tudósai szerint két probléma van - az élettelen természetből fakadó "élet építőköveinek" és azok analógjainak hasonlósága a primitív mikrobák organizmusaiban, valamint azok viszonylagos ritkasága. A fehérjék, a cukrok és a zsírok primitív alkotóelemeit nemrég találták meg az üstökösökben és aszteroidákban, így felfedezésük az Europa vagy az Enceladus vizein nem tekinthető bizonyítéknak az élet fennmaradására a tenger alatti óceánjukon.
Promóciós videó:
Egy csepp élet a tengerben
Willis és munkatársai mindkét problémát úgy oldották meg, hogy új módszert hoztak létre a vízminták elemzésére, amely lehetővé teszi az összes aminosav egyidejű megtalálását a legmikroszkóposabb koncentrációban, és megkülönböztethetik "élő" változataikat a világűrben vagy a bolygók felszínén lévő anyagok kémiai evolúciójának termékeitől.
Ehhez a tudósok egy jól ismert mintát - az élet "balkezességét" használták. Ez abban nyilvánul meg, hogy a fehérjemolekulák és enzimek szintézisében a sejtek kizárólag azokat az aminosavakat használják, amelyek balra vannak csavarodva. A cukrokkal ellentétes a helyzet - az élet csak "megfelelő" szénhidrátokat használ, ellenkező irányba fordulva.
Ezt az ötletet vezérelve Willis és munkatársai különleges izzó molekulákat hoztak létre, amelyek csak a "bal" aminosavakhoz kötődnek. Amikor egy aminosav ilyen festékekhez kapcsolódik, megváltoztatja színét, és lassabban kezd mozogni az oldat belsejében, ami lehetővé teszi a legkisebb koncentrációban is az igazi "élet építőköveinek" jelenlétét, és szó szerint le tudja számolni őket egy molekuláig, ultravékony kapilláris ereken keresztül vezetve őket.
Ennek az ötletnek a hatékonyságának tesztelésére a tudósok a Föld "földönkívüli" helyére mentek - a kaliforniai Mono-tó partjára, amelynek vize annyi lúgot tartalmaz, hogy eddig csak néhány baktériumot találtak benne. Ma a Mono-t tartják a legközelebbi analógjának annak, hogyan néz ki az Enceladus szubjégi óceán, amely szintén sok lúgot és sót tartalmaz.
Willis és munkatársai kapilláris technikája meghozta gyümölcsét - a tudósok 17 aminosav jelenlétét tudták egyszerre feljegyezni a mono vizekben, olyan koncentrációkban, amelyek majdnem tízezerszer alacsonyabbak, mint azok, amelyeket a Curiosity rover fedélzetén lévő SAM laboratórium képes "szagolni", ami a legérzékenyebb ilyen eszköz. a Földön kívül.
A közeljövőben Willis és munkatársai egy másik ilyen tesztkészlet létrehozását tervezik a "megfelelő" aminosavakra, arra az esetre, ha más bolygókon az élet használni fogja őket. A tudósok reményei szerint egy ilyen eszköz az egyik fő eszköz lesz az Europa-Clipper küldetés leszálló moduljának fedélzetén, amely 2020 közepén a Jupiter holdjára megy.