Ślady życia w kamieniu, co mówią meteoryty

Włókniste struktury w próbce meteorytu Orgueil / © Hoover/Journal of Cosmology

Odkrycia w meteorytach od lat wywołują emocje — od wykrycia aminokwasów w Murchison po opisy włóknistych struktur w Orgueil. Badania ostatnich lat potwierdzają obecność złożonych cząsteczek organicznych, w tym nukleobaz — elementów budujących RNA i DNA. Wyniki sugerują, że biochemiczne „literki” życia mogły powstawać w przestrzeni kosmicznej, a później być dostarczone na Ziemię przez meteoryty.

Równocześnie paleobiolodzy zachowują ostrożność: podobieństwo struktur w meteorytach do mikroorganizmów nie wystarcza, by uznać je za dowód życia. Kluczowe pozostają analizy izotopowe, rygorystyczna kontrola zanieczyszczeń i porównania z materiałem referencyjnym.

„This study demonstrates that a diversity of meteoritic nucleobases could serve as building blocks of DNA and RNA on the early Earth.”
— Oba et al., Nature Communications (2022)
Nature

• Pochodzenie związków organicznych
  Czy aminokwasy i nukleobazy są rzeczywiście egzogeniczne? Badania izotopowe potwierdzają ich meteoryczne źródło w wielu próbkach, m.in. Murchison.
  Nature

• Interpretacja „mikrofosylów”
  Filamenty i struktury w Orgueil i Murchison przypominają mikroorganizmy, ale podobne formy mogą tworzyć się niebiologicznie lub wskutek zanieczyszczeń.
  Naked Science

• Reprezentatywność próbek
  Meteoryty są heterogeniczne — różne fragmenty tego samego obiektu mogą dawać inne wyniki. Badania muszą być powtarzane na wielu próbkach.
  NASA ADS

Fragment meteorytu Murchison w Narodowym Muzeum Kostaryki / © Wikimedia Commons/Saprissa40

Badania meteorytu Murchison ujawniły szerokie spektrum puryn i pirymidyn — składników RNA i DNA. W pracy Oba et al. (2022) wykazano obecność cytozyny, uracylu, tyminy i ich izomerów, co znacząco wzmacnia hipotezę, że cząsteczki życia powstawały w kosmosie, a nie wyłącznie na Ziemi. Analizy obejmowały metody HPLC/ESI-HRMS i porównania z próbkami kontrolnymi.

Drugi nurt badań dotyczy struktur znalezionych w meteorytach Orgueil i Murchison. Richard Hoover opisał włókienka przypominające sinice i organizmy nitkowate. Zastosował przy tym rygorystyczne procedury pracy na świeżo łamanych powierzchniach meteorytów, aby uniknąć kontaminacji.
Cambridge University Press

Mimo to wielu badaczy podkreśla, że same struktury morfologiczne nie wystarczą — konieczne są dowody chemiczne i izotopowe. Dlatego w pracy Aerts et al. (2016) przeprowadzono analizę możliwego skażenia meteorytu Orgueil DNA pochodzenia ziemskiego. Wyniki wskazały, że część struktur nie nosi typowych cech kontaminacji, ale analiza nie rozstrzyga definitywnie o ich naturze.
NASA ADS

Kolejny ważny aspekt to powstawanie peptydów w kosmosie. Badania laboratoryjne i obserwacyjne potwierdzają, że aminokwasy i krótkie łańcuchy peptydowe mogą syntetyzować się na ziarnach pyłu międzygwiezdnego pod wpływem promieniowania UV i procesów fotochemicznych.
Naked Science

„Since contamination by modern biological material was of great concern, the search for evidence of possible microfossils in meteorites was primarily restricted to the exclusive study of uncoated, freshly fractured interior samples…”
— R. Hoover, NASA/Marshall
NASA Meteoryty Murchison i Orgueil dostarczyły nauce dwóch kluczowych wskazówek:

1. w kosmosie mogą powstawać złożone cząsteczki organiczne, w tym nukleobazy RNA i DNA,
2. w niektórych meteorytach występują struktury przypominające mikroorganizmy, choć ich natura nie została jeszcze jednoznacznie wyjaśniona.

Dziś coraz bardziej prawdopodobne wydaje się, że chemia życia zaczęła się daleko poza Ziemią. Pytanie o prawdziwe ślady dawnych organizmów w meteorytach pozostaje otwarte — i właśnie dlatego badania tych kosmicznych skał pozostają jednym z najbardziej fascynujących obszarów współczesnej astrobiologii.

📚 Źródła

1. Nature
2. NASA ADS
3. NASA
4. Naked Science – Evidence and traces of extraterrestrial life
5. Naked Science – Space peptides
6. Cambridge University Press