Os pesquisadores analisaram fragmentos de meteoritos que caíram em um lago congelado no Canadá desenvolveram uma explicação para a origem da vida "s" imparcialidade "- porque as coisas que vivem apenas utilizar moléculas com as orientações específicas. O trabalho também deu a evidência mais forte até agora de que água em estado líquido dentro de um asteróide leva a uma forte preferência dos canhotos mais destros formas de alguns ácidos aminados proteínas comuns em meteoritos. O resultado faz com que a busca por vida extraterrestre mais desafiador.
"Nossa análise dos aminoácidos em fragmentos de meteoritos do Lago Tagish nos deu uma possível explicação para toda a vida conhecida usa somente versões para canhotos de aminoácidos para construir proteínas," disse o Dr. Daniel Glavin da NASA 's Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland Glavin é autor de um artigo sobre esta pesquisa a ser publicado na revista Meteoritics e Ciência Planetária .
Em janeiro de 2000, um meteoróide grande explodiu na atmosfera sobre o norte de British Columbia, Canadá, e choveu fragmentos ao longo da superfície congelada do Lago Tagish. Porque muitas pessoas testemunharam a bola de fogo, peças foram coletadas em dias e mantidos preservados em seu estado congelado. Isso garantiu que houve contaminação muito pouco da vida terrestre.
"O Lago Tagish meteorito continua a revelar mais segredos sobre o Sistema Solar a mais que investigar isso ", disse Dr. Christopher Herd da Universidade de Alberta, Edmonton , Canadá, co-autor no papel que forneceu amostras do Tagish Lake meteorito para a equipe para analisar. "Este estudo nos dá um vislumbre do papel que a água infiltrava na asteróides deve ter jogado em fazer os ácidos aminados canhotos que são tão características de toda a vida na Terra."
As proteínas são as moléculas trabalhadoras da vida, usadas em tudo, desde estruturas como o cabelo de enzimas, os catalisadores que aceleram ou regulam reações químicas. Assim como as 26 letras do alfabeto são dispostas em combinações ilimitadas para formar palavras, a vida usa 20 aminoácidos diferentes em uma variedade enorme de arranjos para construir milhões de proteínas diferentes. Moléculas de aminoácidos pode ser construído de duas formas que são imagens de espelho um do outro, como as mãos. Embora a vida baseada em destros aminoácidos presumivelmente funcionar bem, eles não podem ser misturados.
"As proteínas sintéticas criado usando uma combinação de esquerda e mão direita aminoácidos simplesmente não funcionam", diz o Dr. Jason Dworkin de Goddard da NASA, co-autor do estudo e chefe do Goddard Astrobiology Analytical Laboratory, onde a análise do foi realizada. * Como a vida não pode funcionar com uma mistura de esquerda e mão direita aminoácidos, os pesquisadores querem saber como a vida - pelo menos a vida na Terra - foi criada com os canhotos. "A lateralidade observada em moléculas biológicas - canhotos aminoácidos destros e açúcares - é uma propriedade importante para os processos de reconhecimento molecular e é pensado para ser um pré-requisito para a vida", disse Dworkin.
Todos os métodos comuns de criar sinteticamente aminoácidos resultar em misturas iguais de esquerda e mão direita aminoácidos. Portanto, como a produção quase exclusiva de uma mão de tais moléculas surgiu a partir do que foram presumivelmente misturas iguais de moléculas esquerdo e direito em um mundo prebióticotem sido uma área de pesquisa intensiva.
Theteam solo até amostras dos meteoritos Lake Tagish, misturado em uma solução de água quente, em seguida separados e identificados as moléculas em-las utilizando um espectrómetro de massa cromatógrafo de fase líquida.
"Descobrimos que as amostras apresentavam cerca de quatro vezes mais versões para canhotos do ácido aspártico como o lado oposto", diz Glavin. Ácido aspártico é um aminoácido usado em cada uma das enzimas no organismo humano. É também usado para fazer o açúcar substituto Aspartame. "Curiosamente, a amostra meteorito mesmo mostrou apenas um excesso ligeiro do lado esquerdo (não mais do que oito) para alanina, outro aminoácido usado por vida."
"No início, esta não fazia sentido, porque se estes aminoácidos veio de contaminação pela vida terrestre, os dois aminoácidos deve ter grandes canhotos excessos, porque ambos são comuns em biologia", diz Glavin."No entanto, um excesso da mão esquerda em um grande e não o outro nos diz que eles não foram criados pela vida, mas em vez disso foram feitas no interior do asteróide Lago Tagish."
A equipe confirmou que os aminoácidos foram provavelmente criados no espaço através da análise isotópica.Isótopos são versões de um elemento com massas diferentes, por exemplo, carbono 13 é uma variedade mais pesados, e menos comum, de carbono. Uma vez que a química da vida prefere isótopos mais leves, aminoácidos enriquecidos na pesada de carbono 13 foram provável criado no espaço.
"Nós descobrimos que o ácido aspártico e alanina nas amostras do lago Tagish foram altamente enriquecido em carbono 13, indicando que provavelmente foram criadas por processos não-biológicos no asteróide pai", disse Jamie Elsila de Goddard da NASA, co-autor sobre o papel que realizou a análise isotópica.
Esta é a primeira vez que as medições de isótopos de carbono têm sido relatados para estes aminoácidos em Lake Tagish. O carbono 13 de enriquecimento, combinado com o excesso do lado esquerdo grande em ácido aspártico, mas não em alanina, fornece forte evidência de que alguns canhotos proteinogénicos aminoácidos - aqueles usados por vida para produzir proteínas - pode ser produzido em excesso em asteróides, de acordo com a equipe.
Alguns argumentaram que os canhotos excessos de aminoácidos em meteoritos foram formados pela exposição à radiação polarizada na nebulosa solar - a nuvem de gás e poeira a partir do qual asteróides e, finalmente, o Sistema Solar, foram formados. No entanto, neste caso, da mão esquerda excessos de ácido aspártico são tão grandes que não pode ser explicado pela radiação polarizada sozinho. A equipe acredita que um outro processo é necessário.
Além disso, o excesso do lado esquerdo em grande ácido aspártico, mas não em alanina deu à equipe uma pista importante sobre a forma como esses aminoácidos poderiam ter sido feitas no interior do asteróide, e, portanto, como um excesso da esquerda grande pode surgir antes de a vida se originou na Terra.
"Uma coisa que saltou para mim era que o ácido aspártico e alanina pode cristalizar de forma diferente quando você tem misturas de ambas as moléculas canhotas e destras," disse o Dr. Aaron Burton, um sócio do Programa de Pós-Doutorado NASA Goddard da NASA e um co -autor do estudo. "Isso nos levou a encontrar vários estudos onde os pesquisadores exploraram o comportamento de cristalização de moléculas como ácido aspártico para obter excessos canhotos ou destros. Porque os tipos de alanina diferentes formas de cristais, estes mesmos processos que produzem quantidades iguais de esquerda e destro alanina. Precisamos fazer mais algumas experiências, mas esta explicação tem o potencial para explicar o que vemos no Lago Tagish meteoritos e outros meteoritos. "
A equipe acredita um pequeno excesso do lado esquerdo inicial poderia ficar amplificado por cristalização e dissolução a partir de uma solução saturada com água líquida. Alguns aminoácidos, como o ácido aspártico, têm uma forma que permite que eles se encaixam em um cristal puro - um composto de apenas moléculas canhotas ou destras. Para estes aminoácidos, um excesso inicial pequena esquerda ou direita poderia se tornar muito amplificado à custa dos cristais oposto de mãos, similar à maneira como uma grande bola de neve reúne mais neve e se torna maior mais rapidamente quando rolou ladeira abaixo de uma pequena uma.
Outros aminoácidos, como alanina, têm uma forma que prefere se unir com a sua imagem no espelho para fazer um cristal, assim que estes cristais são compostos de números iguais de moléculas de esquerda e mão direita. Como estas "híbrido" cristais crescem, qualquer pequeno excesso inicial tenderia a ser lavado para fora para estes aminoácidos. Um requisito para ambos os processos é uma maneira de converter canhoto para destros moléculas, e vice-versa, enquanto eles estão dissolvidos na solução.
Este processo só amplifica um pequeno excesso que já existe. Talvez um pequeno excesso da esquerda inicial foi criado pelas condições da nebulosa solar. Por exemplo, a luz ultravioleta polarizada ou outros tipos de radiação de estrelas vizinhas pode favorecer a criação de canhotos aminoácidos ou a destruição de destros queridos, de acordo com a equipe.
Este excesso da esquerda inicial poderia então se amplificado em asteróides por processos como a cristalização. Impactos de asteróides e meteoritos poderia entregar este material para a Terra, e canhotos aminoácidos poderiam ter sido incorporados à vida emergente, devido à sua maior abundância, de acordo com a equipe. Além disso, enriquecimentos similares de canhotos aminoácidos por cristalização poderia ter ocorrido na Terra em sedimentos antigos que tiveram a água que flui através deles, como os fundos de rios, lagos ou mares, de acordo com a equipe.
O resultado complica a busca por vida extraterrestre - como a vida microbiana a hipótese de morar debaixo da superfície de Marte, por exemplo. "Uma vez que parece um processo não-biológico pode criar um excesso da esquerda em alguns tipos de aminoácidos, não podemos usar tal excesso por si só como prova de atividade biológica", diz Glavin.
TheDaily Galaxy via NASA Goddard Space Flight Center
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