Kiedy powstało życie? Choć pytanie wydaje się proste, odpowiedź na nie od wieków zaprząta umysły naukowców. Jednym ze sposobów rozwikłania tej zagadki jest poszukiwanie śladów pradawnych organizmów. Wiek najstarszych znalezionych na Ziemi skamieniałych szczątków mikroorganizmów określa się na ok. miliard lat. Jednak zdaniem ekspertów życie na naszej planecie mogło się pojawić o wiele wcześniej, mimo że nie zachowały się skamieniałości jego przedstawicieli. Zamiast tego do naszych czasów udało się przetrwać chemicznym związkom powstałym w wyniku biologicznych procesów, takich jak fotosynteza. Najstarsze niebudzące większych kontrowersji pozostałości takich reakcji liczą 2,7 mld lat.

Jednak czy podobnie było wszędzie we wszechświecie? Na to pytanie starają się odpowiedzieć astrobiolodzy. Szukają oni nie tyle skamieniałości kosmicznych jednokomórkowców, co związków chemicznych uznawanych za niezbędne do powstania życia - związków węgla i azotu. Jednym z miejsc, w których się ich poszukuje, są obce galaktyki. Im bardziej oddalone od Ziemi, tym lepsze.

"Im dalej w przestrzeni znajduje się galaktyka, tym jest ona starsza" - wyjaśnia prof. Reggie Hudson, astrochemik z Goddard Center for Astrobiology. Dzięki spektroskopii (badaniu widma atomowego odległych gwiazd i planet) naukowcom udało się wytropić aż 39 takich biologicznie ważnych związków. Znaleziono je nawet w galaktykach datowanych na ponad 5 mld lat. Oznacza to, że cegiełki, z których mogły powstawać żywe organizmy, są co najmniej tak stare.

Na tym jednak nie koniec. Badacze uważają, że najprostsze związki węgla, m.in. tlenek węgla CO, mogły powstać "niedługo” po Wielkim Wybuchu, może nawet 12 mld lat temu.

Z badań astrobiologów wynika też, że raz powstałe skomplikowane związki węgla mogą przechodzić w kosmosie swoisty recycling. Na przykład najpierw wchodzą w skład rozrzedzonych chmur materii międzygwiezdnej, a potem biorą udział w formowaniu się obłoków, z których powstają planety. Co więcej, powstałe w danym miejscu związki mogą być roznoszone przez komety czy meteoryty. Zdaniem badaczy właśnie takie kosmiczne wehikuły mogły odegrać bardzo ważną rolę w rozsiewaniu biomolekuł, czyli chemicznych cegiełek, z których może powstać życie. Chodzi tu o ważne z biologicznego punktu widzenia związki chemiczne zawierające azot, m.in. puryny i pirymidyny (tworzą DNA i RNA), a także aminokwasy, które m.in. budują białka. Możliwe, że w ten sposób wspomniane związki trafiły na młodą Ziemię.

Obserwacje astronomiczne oraz liczne eksperymenty prowadzone w laboratoriach wykazały, że związki chemiczne, z których zbudowane są DNA czy białka, powstają we wszechświecie spontanicznie. Ich obecność w odległych zakątkach kosmosu nie jest niczym niezwykłym.

Jednak czy powszechność oraz długa obecność "życiotwórczych“ cegiełek w kosmosie wskazuje, że równie powszechnie występuje w nim życie? Na to pytanie naukowcy nie potrafią jeszcze odpowiedzieć. Nie oznacza to jednak, że poszukiwania biomolekuł we wszechświecie nie mają sensu. Dzięki temu możemy bowiem lepiej odtworzyć historię naszej własnej planety. I choć w przypadku Ziemi liczy ona ok. 3, a jak uważają niektórzy nawet 4 mld lat, to - jak podkreślają naukowcy - gdzie indziej życie mogło powstać o wiele wcześniej.



Wywiad ze znanym astrofizykiem Pascalem Ehrenfreundem

Małgorzata Minta: Kiedy we wszechświecie powstały pierwsze związki organiczne?
Pascale Ehrenfreund*: Na pewno bardzo wcześnie. Wiele wskazuje na to, że już 200 mln lat po Wielkim Wybuchu rozpoczęły się procesy formowania gwiazd. Wówczas dochodziło do reakcji, w czasie których powstawały m.in. węgiel, azot. Z nich mogły utworzyć się bardziej skomplikowane związki, w tym organiczne.

Czy wtedy we wszechświecie pojawiło się życie?
Na razie odpowiedź na to pytanie nie jest możliwa. Nie oznacza to jednak, że nic na ten temat nie wiemy. Niedawno okazało się np., że formowanie gwiazd zaczęło się 800 mln lat wcześniej, niż dotychczas sądziliśmy. To ważne, bo im wcześniej powstają gwiazdy, tym wcześniej pojawiają pierwiastki i związki konieczne do utworzenia się planet. W tym również tych podobnych do Ziemi.

Czy można założyć, że tam, gdzie są związki organiczne, takie jak np. aminokwasy czy zasady azotowe, znajdziemy też żywe organizmy?
Nie. Musimy jeszcze wzią pod uwagę np., czy dana planeta ma atmosferę i ile promieniowania UV dociera do jej powierzchni. To właśnie te czynniki warunkują, jakie dokładnie cząsteczki okażą się w danym miejscu niezbędne do powstania życia.

Prof. Pascale Ehrenfreund jest astrofizykiem, wykładowcą Uniwersytetu w Leiden, specjalistką w dziedzinie astrobiologii.


























Reklama