Niektoré z najnaliehavejších otázok vedy zahŕňajú pôvod života na Zemi. Ako vznikli prvé formy života zo zdanlivo nepriateľských podmienok, ktoré trápili našu planétu po väčšinu svojej histórie? Čo umožnilo prechod z jednoduchých jednobunkových organizmov na zložitejšie organizmy pozostávajúce z mnohých buniek, ktoré spolu pracujú na metabolizácii, dýchaní a množení? Ako sa dá v takom neznámom prostredí na prvom mieste oddeliť „život“ od neživota?
Vedci z Havajskej univerzity v Manoa sa teraz domnievajú, že môžu mať odpoveď na aspoň jednu z týchto otázok. Podľa tímu môže vitálny bunkový stavebný blok nazývaný glycerol vzniknúť najprv chemickými reakciami hlboko v medzihviezdnom priestore.
Glycerol je organická molekula, ktorá je prítomná v bunkových membránach všetkých živých vecí. V živočíšnych bunkách má táto membrána formu fosfolipidovej dvojvrstvy, dvojvrstvovej membrány, ktorá sendvičuje vo vode odpudzujúce mastné kyseliny medzi vonkajšou a vnútornou vrstvou vo vode rozpustných molekúl. Tento typ membrány umožňuje vnútorné vodné prostredie bunky zostať oddelené a chránené pred vonkajším, podobne vodnatým svetom. Glycerol je životne dôležitou súčasťou každého fosfolipidu, pretože tvorí chrbticu medzi dvoma charakteristickými časťami molekuly: polárnou hlavou rozpustnou vo vode a nepolárnym tukovým chvostom.
Mnoho vedcov verí, že bunkové membrány, ako sú tieto, boli nevyhnutným predpokladom vývoja mnohobunkového života na Zemi; ich zložitá štruktúra však vyžaduje veľmi špecifické prostredie - konkrétne jedno s nízkym obsahom vápnikových a horečnatých solí s pomerne neutrálnym pH a stabilnou teplotou. Tieto starostlivo vyvážené podmienky by bolo ťažké dosiahnuť na prehistorickej Zemi.
Ľadové telá narodené v medzihviezdnom priestore ponúkajú alternatívny scenár. Vedci už objavili organické molekuly, ako sú aminokyseliny a lipidové prekurzory, v Murchisonovom meteorite, ktorý pristál v Austrálii v roku 1969. Aj keď táto myšlienka zostáva kontroverzná, je možné, že glycerol sa mohol dostať na Zem podobným spôsobom.
Meteory sa zvyčajne tvoria z drobných drobčekov materiálu v chladných molekulárnych oblakoch, oblastiach plynného vodíka a medzihviezdneho prachu, ktoré slúžia ako miesto narodenia hviezd a planetárnych systémov. Pri pohybe oblakom tieto zrná akumulujú vrstvy zmrznutej vody, metanolu, oxidu uhličitého a oxidu uhoľnatého. Vysokoenergetické ultrafialové žiarenie a kozmické lúče v priebehu času bombardujú ľadové fragmenty a spôsobujú chemické reakcie, ktoré obohacujú ich zmrazené jadrá organickými zlúčeninami. Neskôr, keď sa formujú hviezdy a okolitý materiál upadá na obežnú dráhu okolo nich, sú ľady a organické molekuly, ktoré obsahujú, začlenené do väčších skalných telies, ako sú meteory. Meteory potom môžu naraziť na planéty, ako sú naše, a potenciálne ich nasadiť do stavebných blokov života.
Aby sa otestovalo, či by sa glycerol mohol vytvoriť pomocou vysokoenergetického žiarenia, ktoré typicky bombarduje medzihviezdne ľadové zrná, tím na Havajskej univerzite navrhol svoje vlastné meteority: malé kúsky ľadového metanolu ochladeného na 5 stupňov Kelvina. Vedci zistili, že po výbuchu ich modelových ľadov energetickými elektrónmi napodobňujú účinky kozmického žiarenia, že niektoré molekuly metanolu v ľadoch sa v skutočnosti transformujú na glycerol.
Aj keď sa tento experiment javí ako úspešný, vedci si uvedomujú, že ich laboratórne modely presne neopakujú podmienky v medzihviezdnom priestore. Napríklad metanol tradične tvorí iba asi 30% ľadu vo vesmírnych horninách. Budúca práca sa bude zaoberať účinkami vysokoenergetického žiarenia na modely vyrobené predovšetkým z vody. Vysokoenergetické elektróny zapálené v laboratóriu tiež nie sú dokonalým náhradou za skutočné kozmické lúče a nepredstavujú účinky na ľad, ktoré môžu byť výsledkom ultrafialového žiarenia v medzihviezdnom priestore.
Predtým, ako vedci vyvodia akékoľvek globálne závery, je potrebný ďalší výskum; táto štúdia a jej predchodcovia však poskytujú presvedčivé dôkazy o tom, že život, ako ho poznáme, mohol skutočne pochádzať zhora.
