Nauja Japonijos asteroido „Ryugu“ mėginių analizė atskleidė visus penkis pagrindinius nukleobazes – molekulinius „statybinius blokelius“, iš kurių sudarytos RNR ir DNR.
Tai nėra pirmas kartas, kai asteroidų medžiagoje aptinkamas visas šių junginių rinkinys: anksčiau toks pat rezultatas užfiksuotas ir asteroido „Bennu“ mėginiuose. Vis dėlto būtent tai ir sustiprina mokslininkų susidomėjimą – dabar jau turimi du nepriklausomi įrodymai, kad anglinguose asteroiduose gali būti pilnas nukleobazių komplektas.
„Įvairių nukleobazių aptikimas asteroidų ir meteoritų medžiagoje rodo, kad jos yra plačiai paplitusios visoje Saulės sistemoje ir sustiprina hipotezę, jog anglingi asteroidai prisidėjo prie ankstyvosios Žemės ikibiotinio cheminių medžiagų „inventoriaus“,“ – rašo biogeochemiko Toshiki Kogos vadovaujama tyrėjų komanda iš Japonijos Jūrų ir Žemės mokslų ir technologijų agentūros.
Visa gyvybė Žemėje genetinę informaciją saugo ir perduoda pasitelkdama dvi pagrindines molekules – deoksiribonukleorūgštį (DNR) ir ribonukleorūgštį (RNR). Šias molekules sudaro penki svarbiausi komponentai: adeninas, citozinas, guaninas, timinas ir uracilas.
Norint suprasti, kaip apskritai galėjo atsirasti gyvybė, svarbu išsiaiškinti, kiek šių „ingredientų“ buvo ankstyvojoje Žemėje ir iš kur jie galėjo atsirasti. Viena iš versijų – kad dalį jų galėjo atgabenti asteroidai, ypač anglies gausūs kosminiai kūnai, kuriuose aptinkama daug įvairių organinių molekulių, susiformavusių ankstyvoje Saulės sistemos istorijoje.
Pastaraisiais metais mokslininkai gavo unikalias galimybes tirti medžiagą, pargabentą tiesiai nuo asteroidų paviršių. „Hayabusa2“ misija į Žemę pargabeno „Ryugu“ mėginius, o „OSIRIS-REx“ – „Bennu“ medžiagą.
Apie tai, kad „Bennu“ mėginiuose rasta visos penkios nukleobazės, buvo pranešta 2025 m. sausį. Tuo metu „Ryugu“ medžiagoje buvo identifikuota tik viena iš jų – uracilas. Tačiau naujausiame darbe T. Kogos komanda ištyrė du atskirus „Ryugu“ mėginius ir abiejuose aptiko visą penketą.
Nukleobazės randamos ne tik asteroiduose. Mokslininkai jų yra aptikę ir anglinguose meteorituose – uolienose, kurios į Žemę atkeliavo iš kosmoso. Tarp žinomiausių tokių pavyzdžių minimi meteoritai „Murchison“ ir „Orgueil“.
Siekdami geriau įvertinti nukleobazių pasiskirstymą Saulės sistemoje, tyrėjai palygino „Ryugu“ rezultatus su „Bennu“, „Murchison“ ir „Orgueil“ duomenimis. Paaiškėjo, kad skirtinguose mėginiuose vyrauja nevienodos nukleobazių proporcijos.
Penkios nukleobazės skirstomos į dvi grupes: purinus (adeninas ir guaninas) ir pirimidinus (citozinas, timinas ir uracilas). „Ryugu“ mėginiuose purinų ir pirimidinų kiekiai buvo panašūs. „Bennu“ ir „Orgueil“ pasižymėjo didesne pirimidinų gausa, o „Murchison“ – didesne purinų dalimi.
Tyrėjų teigimu, šie skirtumai gali būti susiję su amoniako kiekiu mėginiuose. Tai leistų manyti, kad cheminė aplinka asteroidų motininiuose kūnuose galėjo daryti įtaką tam, kurios nukleobazės formuojasi lengviau.
Ypač įdomus pasirodė timino aptikimas. DNR ir RNR sudėtis šiek tiek skiriasi: DNR sudaro adeninas, citozinas, guaninas ir timinas, o RNR – adeninas, citozinas, guaninas ir uracilas.
Viena populiariausių hipotezių apie gyvybės pradžią – vadinamoji RNR pasaulio hipotezė, teigianti, kad RNR galėjo atsirasti anksčiau nei DNR. Timinas yra chemiškai modifikuota uracilo forma, o uracilas ikibiotinėje chemijoje paprastai laikomas lengviau susidarančiu junginiu. Dėl to mokslininkai ilgą laiką spėjo, kad ankstyvojoje Žemėje uracilo galėjo būti daugiau.
Ankstesnis faktas, kad „Ryugu“ mėginiuose aptiktas tik uracilas, atrodė suderinamas su šia prielaida. Tačiau naujas timino aptikimas leidžia manyti, kad asteroidų chemija gali generuoti abu šiuos junginius, o ne „rinktis“ tik vieną.
Tyrėjai daro išvadą, kad nukleobazių sintezė anglinguose Saulės sistemos kūnuose gali būti gana įprastas reiškinys, o ankstyvojoje Žemės istorijoje vykęs intensyvus bombardavimas galėjo atgabenti reikšmingą kiekį organinių „statybinių“ medžiagų.
„Visų penkių pagrindinių nukleobazių aptikimas anglingų asteroidų „Ryugu“ ir „Bennu“ mėginiuose pabrėžia galimą šių išorinių molekulių indėlį į organinių medžiagų atsargas, kurios palaikė ikibiotinę molekulinę evoliuciją ir galiausiai leido ankstyvojoje Žemėje atsirasti RNR ir DNR“, – teigia tyrėjai.
Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Nature Astronomy“.
