NASA „Jet Propulsion Laboratory“ksenobiologai siūlo ieškoti gyvybės už Žemės po vienos paprastos reakcijos - aminorūgščių prisijungimo prie šviečiančių medžiagų, rašoma žurnale „Analytical Chemistry“paskelbtame straipsnyje.
„Mūsų technika leidžia suprasti, kurios mėginių aminorūgštys pateko į jas iš negyvų šaltinių, tokių kaip meteoritai, ir kurias molekules gamino gyvybė. Vienas pagrindinių NASA tikslų yra ieškoti Visatoje gyvenimo pėdsakų. Ir geriausia tikimybė jį rasti yra analizuoti vandens pavyzdžius iš vandens pasaulių, įskaitant Enceladą ir Europą, Saturno ir Jupiterio mėnulius “, - sakė Peteris Willisas iš NASA reaktyvinių variklių laboratorijos Pasadenoje, JAV.
Kas yra gyvenimas?
Pastaraisiais metais atradus dešimtis į Žemę panašių planetų ir apskritai tūkstančius planetų, mokslininkai su nauja jėga iškėlė klausimą - ar mes Visatoje esame vieni? Be to, geizerių atradimas Encelade, Saturno mėnulyje, ir panašūs vandens išmetimai į Europą, Jupiterio mėnulį, rodo nežemiškos gyvybės galimybę Saulės sistemoje.
Nuo 60-ųjų vidurio, kai NASA ir SSRS kosminių tyrimų pradininkai pradėjo galvoti apie nežemiškos gyvybės paieškas, tarp mokslininkų kilo siautulingos diskusijos apie tai, kas laikoma gyvybe. Mokslininkai ginčijasi, kaip jis atrodo, kaip jį galima pamatyti, „paragauti“ar paliesti ir kaip galima išskirti jo iškastinius pėdsakus nuo negyvoje gamtoje vykstančių natūralių procesų produktų.
Pasak Williso, paprasčiausias ir patogiausias atvejis mums būtų arba pačių gyvų organizmų, arba jų sudedamųjų dalių - baltymų, DNR molekulių, kompleksinių cukrų ir riebalų - atradimas dirvožemyje, vandenyje ar svetimų pasaulių atmosferoje. Tai padaryti lengviau nei atskirti tikrą fosiliją nuo keisto įvairiaspalvių kristalų klasterio, tačiau vis tiek tai padaryti gana sunku.
Pasak NASA mokslininkų, yra dvi problemos - „negyvosios gamtos„ gyvybės statybinių elementų “ir jų analogų primityvių mikrobų organizmuose panašumas, taip pat jų santykinis retumas. Primityvios baltymų, cukraus ir riebalų sudedamosios dalys neseniai buvo rastos kometose ir asteroiduose, todėl jų atradimas Europos ar Encelado vandenyse nebetvirtina gyvenimo jų poledyniniuose vandenynuose.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Gyvybės lašas jūroje
Willisas ir jo kolegos išsprendė abi šias problemas sukurdami naują vandens mėginių analizės metodą, leidžiantį vienu metu rasti visas aminorūgštis mikroskopiškiausiomis koncentracijomis ir atskirti jų „gyvąsias“versijas nuo cheminės medžiagų evoliucijos produktų, esančių kosminėje erdvėje ar planetų paviršiuje.
Tam mokslininkai naudojo gerai žinomą modelį - gyvenimo „kairiarankiškumą“. Tai pasireiškia tuo, kad sintezuojant baltymų molekules ir fermentus, ląstelės naudoja tik tas aminorūgštis, kurios yra susuktos į kairę. Su cukrumi situacija yra priešinga - gyvenime naudojami tik „teisingi“angliavandeniai, pasukti priešinga linkme.
Vadovaudamasis šia idėja, Willisas ir jo kolegos sukūrė specialias švytinčias molekules, kurios jungiasi tik su „kairėmis“aminorūgštimis. Kai aminorūgštis yra prijungta prie tokių dažų, ji keičia savo spalvą ir pradeda lėčiau judėti tirpalo viduje, o tai leidžia nustatyti tikrus „gyvybės statybinius elementus“net ir esant mažiausioms koncentracijoms, ir suskaičiuoti juos pažodžiui iki molekulės, praleidžiant juos pro itin plonus kapiliarinius indus.
Norėdami patikrinti šios idėjos efektyvumą, mokslininkai nuvyko į „nežemiškiausią“vietą Žemėje - į Mono ežero krantą Kalifornijoje, kurio vandenyse yra tiek daug šarmų, kad kol kas joje buvo rasta tik keletas bakterijų. Šiandien „Mono“laikomas artimiausiu analogu tam, kaip atrodo povandeninis Encelado vandenynas, kuriame taip pat yra daug šarmų ir druskų.
Williso ir jo kolegų kapiliarinė technika davė vaisių - mokslininkai sugebėjo užfiksuoti 17 aminorūgščių buvimą vienu metu Mono vandenyse, kai koncentracija yra beveik 10 tūkstančių kartų mažesnė nei ta, kurią gali „užuosti“„Curiosity“roverio laive esanti SAM laboratorija. už Žemės ribų.
Netolimoje ateityje Willisas ir jo kolegos planuoja sukurti dar vieną tokių „teisingų“aminorūgščių testų rinkinį, jei gyvybė kitose planetose juos panaudos. Toks prietaisas, kaip tikisi mokslininkai, taps vienu iš pagrindinių prietaisų, esančių misijos „Europa-Clipper“nusileidimo modulyje, kuris nukeliaus į Jupiterio mėnulį 2020 m. Viduryje.