Het Amerikaanse onderzoek, uitgevoerd onder verantwoordelijkheid van NASA’s Goddard Space Flight Center (Greenbelt, Verenigde Staten), geeft steun aan de theorie dat het aardse leven is ontstaan uit bouwstenen die werden ‘aangeleverd’ bij de inslag van meteoriden, asteroïden en kometen.
Al bijna een halve eeuw geleden troffen wetenschappers voor het eerst bouwstenen van DNA aan op meteorieten; op aarde ingeslagen ruimtesteen. Maar steeds was er twijfel of de gevonden moleculen echt wel uit de ruimte afkomstig waren. Het zou ook kunnen dat de meteorieten in de loop der tijd ‘vervuild’ waren geraakt met aardse moleculen. In de laatste editie van het wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) zijn de Amerikaanse onderzoekers tamelijk stellig in hun bewering dat de nu gevonden moleculen écht hun oorsprong in het heelal hebben.
Minuscule hoeveelheden
In totaal namen de Amerikanen twaalf koolstofrijke meteorieten onder de loep, waarvan negen uit het onherbergzame, relatief levenloze Antarctica. Ze behandelden vermalen stukjes meteoriet met een oplossing van mierenzuur (methaanzuur). De moleculen komen daarbij in de oplossing terecht, zodat ze verder zijn te onderzoeken. De chemici gebruikten uiterst gevoelige apparatuur voor de analyse van minuscule hoeveelheden. Met vloeistofchromatografie scheidden ze de moleculen van elkaar, waarna massaspectrometrie de gegevens leverde voor het vaststellen van de chemische structuur.
Op één na bevatten alle monsters minstens één DNA-bouwsteen. De onderzoekers troffen alleen de nucleobasen adenine en guanine aan. Voor het aardse DNA zijn ook thymine en cytosine nodig. Ze vonden wél xanthine, hypoxanthine en purine, chemisch verwante moleculen. Die zijn niet te vinden in DNA, maar wel van belang voor allerlei biochemische processen.
Echt uit de ruimte
Verrassend was de vondst van twee purine-varianten (voor de liefhebber: 2,6 diaminopurine en 6,8 diaminopurine). Deze moleculen spelen vrijwel geen enkele rol in de chemie van het aardse leven. Voor de onderzoekers is dat een belangrijke aanwijzing dat de moleculen op de meteorieten écht uit de ruimte afkomstig zijn. “Als een besmetting vanuit aards leven de bron zou zijn, dan zou je niet verwachten dergelijke moleculen aan te treffen”, stelt onderzoeksleider dr. Michael Callahan.
Een verdere aanwijzing voor de ruimtelijke oorsprong van de gevonden moleculen is dat ze in de directe omgeving van de meteorieten zo goed als afwezig zijn. In het onderzoek is gekeken naar ijs van een vindplaats op Antarctica en grond van een vindplaats in Australië. De biomoleculen kwamen daar slechts in extreem lage concentraties voor (parts per trillion), veel lager dan de concentraties op de meteorieten zelf (parts per billion). En de ‘niet-biologische’ purine-varianten werden er al helemaal niet aangetroffen.
Leven in het heelal
Voor Callahan zijn asteroïden een soort chemische ‘fabrieken’ die een hele reeks vergelijkbare moleculen produceren. Zowel mét als zonder relevantie voor het aardse leven. Heel ingewikkeld hoeft zo’n ‘fabriek’ niet te zijn. In het lab bleek dat alle gevonden moleculen vrij eenvoudig te maken zijn via niet-biologische chemische reacties op basis van waterstof, cyanide, ammoniak en water. Onder omstandigheden die in de ruimte te verwachten zijn.
Het Amerikaanse onderzoek maakt onze planeet een stukje minder bijzonder dan ze is. Als ons leven is gebaseerd op moleculen die met meteorieten uit de ruimte zijn meegebracht, dan ligt het weer wat meer voor de hand dat er ook elders in het heelal leven te vinden zal zijn.
Lees meer:
- Bouwstenen van DNA gevonden in meteorieten (allesoversterrenkunde)
- DNA uit de ruimte? (Chemisch2Weekblad)
- DNA Building Blocks Can Be Made in Space, NASA Evidence Suggests (ScienceDaily)
- NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space (NASA)