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Experiment enthüllt uralte Asteroideneinflüsse, die die Zutaten des Lebens auf der Erde und auf dem Mars erschaffen haben

Asteroiden Zutaten des Lebens

Eine neue Studie zeigt, dass Asteroiden-Aufprallstellen im Ozean eine entscheidende Verbindung zur Erklärung der Bildung der lebenswichtigen Moleküle haben können. Die Studie entdeckte die Entstehung von

Aminosäuren sind eine Reihe von organischen Verbindungen, die zum Aufbau von Proteinen verwendet werden. Es gibt ungefähr 500 natürlich vorkommende bekannte Aminosäuren, obwohl nur 20 im genetischen Code vorkommen. Proteine ​​bestehen aus einer oder mehreren Ketten von Aminosäuren, die als Polypeptide bezeichnet werden. Die Sequenz der Aminosäurekette bewirkt, dass sich das Polypeptid in eine biologisch aktive Form faltet. Die Aminosäuresequenzen von Proteinen sind in den Genen kodiert. Neun proteinogene Aminosäuren werden als “essentiell” für den Menschen bezeichnet, da sie vom menschlichen Körper nicht aus anderen Verbindungen hergestellt werden können und daher als Nahrung aufgenommen werden müssen.

“class =” glossaryLink “> Aminosäuren Diese dienen als Bausteine ​​für Proteine ​​und demonstrieren die Rolle von Meteoriten, um die Moleküle des Lebens auf die Erde zu bringen, und möglicherweise Mars.

Es gibt zwei Erklärungen für die Ursprünge der Lebensmoleküle des Lebens: außerirdische Abgabe, beispielsweise über Meteoriten; und endogene Bildung. Das Vorhandensein von Aminosäuren und anderen Biomolekülen in Meteoriten weist auf Ersteres hin.

Forscher der Tohoku-Universität, des Nationalen Instituts für Materialwissenschaften (NIMS), des Zentrums für Hochdruckwissenschaft und -technologie (HPSTAR) und der Universität Osaka simulierten die Reaktionen, die auftreten, wenn ein Meteorit in den Ozean stürzt. Dazu untersuchten sie die Reaktionen zwischen Kohlendioxid, Stickstoff, Wasser und Eisen in einer Laboraufprallanlage mit einer einstufigen Treibpistole. Ihre Simulation ergab die Bildung von Aminosäuren wie Glycin und Alanin. Diese Aminosäuren sind direkte Bestandteile von Proteinen, die viele biologische Reaktionen katalysieren.

Simulation stoßinduzierter Reaktionen

Einstufige Treibpistole zur Simulation stoßinduzierter Reaktionen am NIMS. Bildnachweis: Yoshihiro Furukawa

Das Team verwendete Kohlendioxid und Stickstoff als Kohlenstoff- und Stickstoffquelle, da diese Gase als die beiden Hauptkomponenten in der Atmosphäre auf der Hadean-Erde angesehen werden, die vor mehr als 4 Milliarden Jahren existierte.

Der korrespondierende Autor der Tohoku-Universität, Yoshihiro Furukawa, erklärt: „Es ist nicht schwierig, organische Moleküle zu reduzierten Verbindungen wie Methan und Ammoniak zu machen, aber sie werden zu dieser Zeit als untergeordnete Bestandteile der Atmosphäre angesehen.“ Er fügt hinzu: „Die Entdeckung von Amino Acid Die Bildung aus Kohlendioxid und molekularem Stickstoff zeigt, wie wichtig es ist, aus diesen allgegenwärtigen Verbindungen Lebensbausteine ​​zu machen. “

Die Hypothese, dass einst ein Ozean auf dem Mars existierte, eröffnet auch interessante Möglichkeiten für die Erforschung. Kohlendioxid und Stickstoff waren wahrscheinlich die Hauptbestandteile der Marsatmosphäre, als der Ozean existierte. Daher bietet die stoßinduzierte Aminosäurebildung auch eine mögliche Quelle für die Inhaltsstoffe des Lebens auf dem alten Mars.

Furukawa sagt: “Weitere Untersuchungen werden mehr über die Rolle von Meteoriten bei der Übertragung komplexerer Biomoleküle auf Erde und Mars verraten.”

Referenz: 8. Juni 2020, Natur.
DOI: 10.1038 / s41598-020-66112-8