Који су градивни елементи живота пронађени у свемиру, а који још нису

Научници су открили основне састојке неопходне за живот у астероидима и метеоритима, на Марсу, као и у околини младих звезда. Сва та открића остварена су током последњих неколико година, а будуће мисије имаће за циљ да пронађу још таквих градивних елемената живота.

Али колико смо их до сада заиста пронашли у свемиру?

За почетак, важно је одредити шта подразумевамо под градивним елементима живота. Научници трагају за молекулима сличним онима који се налазе у живим организмима на Земљи, укључујући протеине, РНК и липиде – масне молекуле од којих су изграђене ћелијске мембране.

Многи од њих пронађени су захваљујући мисијама које су донеле узорке из свемира на Земљу. У материјалу са астероида Бену, који је на Земљу стигао 2023. године, пронађено је свих пет нуклеобаза ДНК и РНК, као и 14 од 20 аминокиселина које користе живи организми. И на сродном астероиду Рјугу пронађено је свих пет нуклеобаза, укључујући урацил, који се налази у РНК.

Друге методе, попут радио-астрономије, користе се за трагање за тим градивним елементима у удаљеним областима свемира.

Астрономи откривене молекуле разврставају према сложености, почев од широке групе која се назива „сложени органски молекули“ (COM). То су молекули који садрже угљеник и имају шест или више атома. Од око 350 различитих молекула до сада откривених у свемиру, „око 180 може да се сврста међу сложене органске молекуле“, рекао је за Лајв сајенс Серђо Јополо, астрохемичар и ванредни професор на Катедри за физику и астрономију Универзитета у Архусу у Данској.

„Та граница је практична конвенција, а не суштинска дефиниција сложености“, напомиње Јополо.

Подгрупа „пребиотичких" молекула

Нису сви сложени органски молекули истовремено и градивни елементи живота, али неки јесу. Унутар те групе постоји подгрупа „пребиотичких“ молекула, за које научници сматрају да су могли да имају одређену улогу у настанку живота. Пребиотички молекул „нема строго структурно правило“, објаснио је Јополо – различити научници тај појам дефинишу на нешто другачије начине.

Астрохемичар пребиотичким кандидатом сматра молекул у чије откриће научници имају висок степен поверења, који је могао да настане и опстане без претходног постојања живота и који има документовану улогу као градивни елемент, прекурсор или међукорак у неком од предложених путева ка настанку живота.

Према таквој дефиницији, Јополо процењује да је „откривено отприлике 30 пребиотичких кандидата, иако тачан број зависи од тога где се повуче граница“.

Међу најбогатијим местима за потрагу за таквим молекулима налазе се молекуларни облаци – међузвездани региони гаса и прашине који су довољно густи да у њима могу да настану молекули.

Користећи радио-астрономију, астрохемичарка и истраживачица Центра за астробиологију у Шпанији Изаскун Хименез-Сера и њен тим открили су више од десет пребиотичких молекула у молекуларним облацима у средишту Млечног пута. Међу њима је и четвороугљенични шећер еритрулоза – први прави шећер откривен у свемиру.

Молекули – од најмањих до највећих

Ипак, постоји ограничење у погледу величине и сложености молекула које астрономска истраживања могу да открију. Да би идентификовали сваки молекул, научници анализирају светлост која долази из молекуларних облака. На основу ње може се утврдити који су делови електромагнетног спектра апсорбовани. Те „спектралне линије“ представљају својеврстан отисак прста сваког молекула.

„А онда кажемо: ‘У реду, ова линија би требало да припада том молекулу’“, објаснио је Јополо.

„Када говоримо о једноставним молекулима, то је лако. Када је реч о већим врстама молекула, њихове апсорпционе траке се међусобно преклапају. Због тога је практично немогуће разликовати једну врсту од друге, јер ће све имати исти спектар“, додао је.

То ограничење значи да, чак и поред великог броја пребиотичких молекула које смо већ пронашли у свемиру, вероватно постоји још много оних које нисмо успели да откријемо.

Али ако се градивни елементи живота појављују готово свуда где их тражимо, да ли то умањује значај њиховог проналаска на местима попут Марса?

Јополо каже да не умањује.

„И даље немамо одговоре на питања попут тога да ли материјал који смо наследили за те ране фазе остаје очуван током формирања звезда и планета. Током тог процеса догађа се много тога.“

Високе температуре, космички зраци, рендгенско и ултраљубичасто зрачење, на пример, могу да униште сложене молекуле.

„Зато, када чујете да смо пронашли неке аминокиселине на површини Марса, то ће ме и даље импресионирати“, напомиње астрохемичар.

За којим молекулима још трагамо

Постоји и много веће питање: ако су ти састојци толико распрострањени у свемиру, да ли то значи да је и сам живот чест у свемиру?

„Ово су веома мали молекули“, наглашава Хименез-Сера. „Не желим да људи кажу да сам рекла да је откривен живот.“

Ипак, узбуђује је могућност да молекули још веће сложености могу да настану у суровим условима свемира.

„У екстремним условима међузвезданог простора, при веома ниским температурама, близу апсолутне нуле, и при веома ниском притиску, практично вакууму, могу се пронаћи ти кључни састојци живота“, додаје научница.

„То нас охрабрује да наставимо да тражимо још таквих молекула – на пример, веће шећере, попут рибозе, која је део РНК“, додаје Хименез-Сера.

„Ако успемо да пронађемо рибозу, то би значило да сви ти кључни састојци живота могу да настану чак и пре него што се роде звезде и планете.“

Док радио-астрономи претражују небо у потрази за тим основним састојцима, предстојеће мисије повратка узорака на Земљу могле би да открију веће и сложеније молекуле – можда чак и саму РНК.

Готово десет мисија већ је лансирано или је њихово лансирање планирано, са циљем да слете на стеновита небеска тела и прикупе узорке.

Јапанска мисија „Хајабуса 2“, лансирана 2014. године, већ је прикупила узорке са астероида Рјугу, а сада је на путу ка још два астероида. Кинеска мисија „Тјенвен 2“ лансирана је 2025. године како би прикупила узорке са блискоземаљског астероида Камо'оалева.

„Чињеница да су пребиотички молекули свуда у областима у којима настају звезде значи да постоји веома велика вероватноћа да би, ако су услови одговарајући, процес настанка живота потенцијално могао да започне и на другим местима“, напомиње Јополо.

„Знамо да су сви састојци тамо. Али за сада знамо само да смо ми овде. Не знамо да ли је то успело и негде другде.“