Asal-usul Kehidupan Boleh Jadi "Interstellar" - Majalah Angkasa

Pin
Send
Share
Send

Beberapa persoalan sains yang paling mendesak melibatkan asal-usul kehidupan di Bumi. Bagaimanakah bentuk kehidupan pertama muncul dari keadaan yang nampaknya bermusuhan yang melanda planet kita untuk sebahagian besar sejarahnya? Apa yang memungkinkan terjadinya lompatan dari organisma uniselular yang sederhana ke organisma yang lebih kompleks yang terdiri daripada banyak sel yang bekerjasama untuk memetabolisme, bernafas, dan menghasilkan semula? Dalam lingkungan yang tidak begitu dikenali, bagaimana seseorang memisahkan "kehidupan" dari bukan kehidupan di tempat pertama?

Kini, para saintis di University of Hawaii di Manoa percaya bahawa mereka mungkin mempunyai jawapan untuk sekurang-kurangnya salah satu daripada soalan tersebut. Menurut pasukan itu, blok bangunan sel penting yang disebut gliserol mungkin pertama kali berasal dari reaksi kimia jauh di ruang antarbintang.

Gliserol adalah molekul organik yang terdapat di membran sel semua makhluk hidup. Pada sel haiwan membran ini mengambil bentuk lapisan dua fosfolipid, membran lapisan dua yang membungkus asid lemak penghalau air antara lapisan luar dan dalam molekul larut air. Jenis membran ini membolehkan persekitaran berair dalaman sel tetap terpisah dan dilindungi dari luarannya, yang serupa dengan dunia berair. Gliserol adalah komponen penting bagi setiap fosfolipid kerana membentuk tulang belakang antara dua bahagian ciri molekul: kepala polar, larut dalam air, dan ekor berlemak yang tidak polar.

Ramai saintis percaya bahawa membran sel seperti ini merupakan prasyarat yang diperlukan untuk evolusi kehidupan multiselular di Bumi; bagaimanapun, struktur kompleks mereka memerlukan persekitaran yang sangat spesifik - iaitu garam kalsium dan magnesium yang rendah dengan pH yang cukup neutral dan suhu yang stabil. Keadaan yang diimbangi dengan teliti ini pasti sukar didapatkan di Bumi prasejarah.

Mayat berais yang dilahirkan di ruang antara bintang menawarkan senario alternatif. Para saintis telah menemui molekul organik seperti asid amino dan prekursor lipid di meteorit Murchison yang mendarat di Australia pada tahun 1969. Walaupun idea itu masih kontroversial, ada kemungkinan gliserol dapat dibawa ke Bumi dengan cara yang serupa.

Meteor biasanya terbentuk dari serpihan kecil bahan di awan molekul sejuk, wilayah hidrogen gas dan debu antarbintang yang berfungsi sebagai tempat kelahiran bintang dan sistem planet. Ketika mereka bergerak melalui awan, biji-bijian ini mengumpulkan lapisan air beku, metanol, karbon dioksida, dan karbon monoksida. Lama kelamaan, sinaran ultraviolet bertenaga tinggi dan sinar kosmik mengebom serpihan berais dan menyebabkan reaksi kimia yang memperkaya inti beku mereka dengan sebatian organik. Kemudian, ketika bintang terbentuk dan bahan ambien jatuh ke orbit di sekelilingnya, es dan molekul organik di dalamnya dimasukkan ke dalam badan berbatu yang lebih besar seperti meteor. Meteor kemudian dapat menabrak planet seperti kita, berpotensi menyemai mereka dengan blok kehidupan.

Untuk menguji sama ada gliserol dapat dihasilkan oleh radiasi tenaga tinggi yang biasanya mengebom biji-bijian es antarbintang, pasukan di University of Hawaii merancang meteorit mereka sendiri: sebilangan kecil metanol es yang disejukkan hingga 5 darjah Kelvin. Setelah meletupkan es model mereka dengan elektron bertenaga yang bertujuan untuk meniru kesan sinar kosmik, para saintis mendapati bahawa beberapa molekul metanol di dalam es, sebenarnya, berubah menjadi gliserol.

Walaupun eksperimen ini nampaknya berjaya, para saintis menyedari bahawa model makmal mereka tidak meniru keadaan di ruang antarbintang dengan tepat. Contohnya, metanol secara tradisional hanya membentuk sekitar 30% ais di batuan angkasa. Kerja masa depan akan menyiasat kesan radiasi tenaga tinggi pada es model yang dibuat terutamanya dari air. Elektron bertenaga tinggi yang disalurkan di makmal juga bukan pengganti yang sempurna untuk sinar kosmik sejati dan tidak mewakili kesan pada ais yang mungkin disebabkan oleh sinaran ultraviolet di ruang antarbintang.

Lebih banyak penyelidikan diperlukan sebelum para saintis dapat membuat kesimpulan global; namun, kajian ini dan pendahulunya memberikan bukti yang meyakinkan bahawa kehidupan seperti yang kita ketahui sebenarnya boleh datang dari atas.

Pin
Send
Share
Send