Un grup de cercetători ar fi descoperit cheia apariției vieții pe Pământ

Apariția vieții pe Pământ este un mare mister științific. Principala ipoteză sugerează că moleculele organice, cum ar fi aminoacizii, s-au format într-un mediu cunoscut adesea drept „supa primordială”. Aceste molecule organice simple au fost supuse reacțiilor chimice, care au condus la formarea elementelor ce stau la baza vieții. 

Formarea acestor elemente constitutive ale vieții (proteine, acizi nucleici) a depins probabil de mulți factori, inclusiv radiația ionizantă (razele cosmice), adică particule de mare energie, precum protonii.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Un grup de cercetători de la Universitatea Tehnico-Științifică (ETH) din Zürich și de la Universitatea Geneva, din Elveția, au efectuat experimente care i-au determinat să creadă că ureea ar putea fi cheia apariției vieții pe Pământ.

Descoperirile lor au fost publicate în revista Nature Communications.

Ureea și apariția vieții pe Pământ

Echipa, condusă de Hans Jakob Wörner de la ETH, s-a bazat pe munca sa anterioară pentru a dezvolta o nouă metodă de observare a reacțiilor chimice în lichide cu o rezoluție temporală ridicată. Această metodă a permis observații ale schimbărilor moleculare într-un timp record.

Ureea este una dintre cele mai simple molecule, care conține azot și carbon. Acest lucru a făcut ca mulți oameni de știință să presupună că a jucat un rol esențial în apariția vieții pe Pământ, conform Interesting Engineering.

Presupunerea datează din anii 1950, atunci când chimistul american Stanley Miller a condus un experiment prin care a demonstrat că ureea era prezentă pe Pământ pe când planeta era foarte tânără.

Miller a creat un amestec de gaze despre care credea că au contribuit la atmosfera primordială a planetei, care, apoi, a fost supus condițiilor de furtună. Acest lucru a rezultat în formarea unei secvențe de molecule, din care una era ureea.

Acidul malonic, unul dintre elementele constitutive ale vieții

Teoriile actuale sugerează că ureea ar fi putut fi implicată în supa primordială caldă. Apoi expunerea sa la radiația ionizantă din atmosferă a produs acidul malonic, care ar fi putut servi drept element constitutiv al vieții pentru ADN și ARN.

Noua metodă dezvoltată de echipa de cercetare presupune utilizarea spectroscopiei cu raze X pentru a observa reacțiile chimice din lichide cu o rezoluție temporală ridicată.

Atunci când moleculele de uree există într-o soluție concentrată, acestea tind să se combine în perechi numite dimeri. Echipa a constatat că atomul de hidrogen din dimerii de uree se transfera între cele două molecule, rezultând o moleculă de uree protonată și un radical de uree.

Radicalul ureei este foarte reactiv și este posibil să reacționeze cu alte molecule, putând forma acid malonic. Transferul atomului de hidrogen a fost rapid, realizându-se în aproximativ 150 de femtosecunde.

„Este atât de rapid încât această reacție preia toate celelalte reacții care, teoretic, ar putea, de asemenea, să aibă loc. Acest lucru explică de ce soluțiile concentrate de uree produc radicali de uree mai degrabă decât să găzduiască alte reacții care ar produce alte molecule”, a spus Wörner într-un comunicat de presă.

Echipa plănuiește să investigheze etapele următoare care duc la formarea acidului malonic, pentru a îmbunătăți înțelegerea noastră asupra apariției vieții pe Pământ.

Vă mai recomandăm și: 

Medicii au transplantat, în premieră mondială, un organ congelat și decongelat

Emisiile de CO2 din sectorul energetic au atins un nivel record în 2022

Un nou set de reacții chimice ar putea explica, în sfârșit, cum a apărut viața pe Pământ

Bacteriile care fac bioplastic din dioxidul de carbon