NASAn suihkumoottorilaboratorion ksenobiologit ehdottavat elämän etsimistä maan ulkopuolella yhden yksinkertaisen reaktion - aminohappojen sitoutumisen valoaineisiin - seurauksena Analytical Chemistry -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
Menetelmämme avulla voimme ymmärtää, mitkä näytteiden aminohapot pääsivät niihin elottomista lähteistä, kuten meteoriiteista, ja mitkä molekyylit tuotettiin elämästä. Yksi NASA: n päätavoitteista on etsiä elämän jälkiä maailmankaikkeudesta. Ja paras mahdollisuus löytää se on analysoida vesinäytteet vesimaailmoista, mukaan lukien Enceladus ja Europa, Saturnuksen ja Jupiterin kuut”, kertoi Peter Willis NASA: n Pasadenassa, Yhdysvalloissa, sijaitsevasta suihkukoneiden laboratoriosta.
Mitä on elämä?
Kymmenien maapallon kaltaisten planeettojen ja yleensä tuhansien planeettojen löytäminen viime vuosina on herättänyt tiedemiehet kysymyksen uudella voimalla - olemmeko yksin maailmankaikkeudessa? Lisäksi geysirien löytäminen Enceladokselta, Saturnuksen kuusta ja vastaavat vesipäästöt Jupiterin kuun Euroopasta osoittavat maapallon ulkopuolisen elämän mahdollisuuden aurinkokunnassa.
60-luvun puolivälistä lähtien, kun NASAn ja Neuvostoliiton avaruustutkimuksen tienraivaajat alkoivat miettiä maapallon ulkopuolisen elämän etsintää, tiedemiehet ovat käyneet raivokkaita keskusteluja siitä, mikä on elämää. Tutkijat väittävät, miltä se näyttää, miten se voidaan nähdä, "maistaa" tai koskettaa ja kuinka sen mahdolliset fossiiliset jalanjäljet voidaan erottaa elävän luonnon luonnollisten prosessien tuotteista.
Willisin mukaan yksinkertaisin ja kätevin tapaus olisi joko elävien organismien itsensä tai niiden ainesosien - proteiinien, DNA-molekyylien, monimutkaisten sokerien ja rasvojen - löytäminen maaperästä, vedestä tai muukalaisten maailmojen ilmakehästä. Tämä on helpompaa tehdä kuin erottaa todellinen fossiili outosta moniväristen kiteiden joukosta, mutta se on silti melko vaikea tehdä.
NASAn tutkijoiden mukaan on kaksi ongelmaa - elottomasta luonnosta peräisin olevien "elämän rakennuspalikoiden" ja niiden analogien samankaltaisuus primitiivisten mikrobien organismeissa sekä niiden suhteellinen harvinaisuus. Proteiinien, sokerien ja rasvojen primitiiviset ainesosat on äskettäin löydetty komeeteista ja asteroideista, joten niiden löytäminen Europa- tai Enceladus-vesiltä ei enää osoita elämää heidän jääalueen valtamerissään.
Mainosvideo:
Pisara elämää meressä
Willis ja hänen kollegansa ratkaisivat molemmat näistä ongelmista luomalla uuden menetelmän vesinäytteiden analysoimiseksi, jonka avulla voit samanaikaisesti löytää kaikki aminohapot mikroskooppisimmilla pitoisuuksilla ja erottaa niiden "elävät" versiot ulkoavaruudessa tai planeettojen pinnalla olevien aineiden kemiallisen evoluution tuotteista.
Tätä varten tutkijat ovat käyttäneet tunnettua mallia - elämän "vasenkätisyyttä". Tämä ilmenee siitä, että proteiinimolekyylien ja entsyymien synteesissä solut käyttävät yksinomaan niitä aminohappoja, jotka ovat kiertyneet vasemmalle. Sokereiden kanssa tilanne on päinvastainen - elämä käyttää vain "oikeita" hiilihydraatteja, kierrettyinä vastakkaiseen suuntaan.
Tämän ajatuksen ohjaamana Willis ja hänen kollegansa ovat luoneet erityisiä hehkuvia molekyylejä, jotka sitoutuvat vain "vasempiin" aminohappoihin. Kun aminohappo on kiinnittynyt tällaisiin väriaineisiin, se muuttaa väriä ja alkaa liikkua hitaammin liuoksen sisällä, mikä mahdollistaa todellisten "elämän rakennuspalikoiden" läsnäolon määrittämisen pienimmissäkin pitoisuuksissa ja laskemisen niiden kirjaimellisesti alaspäin molekyyliin, kuljettamalla ne erittäin ohuiden kapillaarisuonten läpi.
Testatakseen tämän idean tehokkuutta tutkijat menivät maapallon "maan ulkopuolisimmalle" paikalle - Kalifornian Mono-järven rannalle, jonka vedet sisältävät niin paljon alkalia, että siitä on toistaiseksi löydetty vain muutama bakteeri. Nykyään Monoa pidetään lähimpänä analogina sille, millainen Enceladuksen jäätikkövaltameri näyttää, ja joka sisältää myös paljon emäksiä ja suoloja.
Willisin ja hänen kollegoidensa kapillaaritekniikka kantoi hedelmää - tutkijat pystyivät kirjaamaan 17 aminohapon läsnäolon kerralla Mono-vesillä pitoisuuksilla, jotka ovat lähes 10 tuhatta kertaa alhaisemmat kuin ne, joita SAM-laboratorio Curiosity-kuljettajalla voi "haistaa" maan ulkopuolella.
Lähitulevaisuudessa Willis ja hänen kollegansa aikovat luoda uuden sarjan tällaisia testejä "oikeille" aminohapoille siltä varalta, että elämä muilla planeetoilla käyttää niitä. Kuten tiedemiehet toivovat, tällaisesta laitteesta tulee yksi tärkeimmistä instrumenteista Europa-Clipper-operaation laskeutumismoduulissa, joka menee Jupiterin kuuhun vuoden 2020 puolivälissä.