Salah satu komponen kehidupan terpenting yang dapat terbentuk di jantung komet: ScienceAlert

Meskipun rinciannya masih sedikit saat ini, kehidupan di Bumi diperkirakan muncul sekitar 4 miliar tahun yang lalu dari campuran senyawa organik yang dikenal sebagai sup primordial.

Bagaimana dan di mana komponen masukan biologis awal ini tercipta masih menjadi perdebatan, mengingat garis waktu dan kondisi permukaan Bumi muda yang dingin.

Zat dasar seperti asam amino, lemak, dan gula dapat terbentuk di kedalaman ruang angkasa, demikian ditunjukkan oleh penelitian terbaru, dan telah ditemukan sebelumnya. Dikirim ke Bumi lebih awal Melalui meteorit dan komet.

Menurut sebuah studi baru yang dilakukan oleh tim dari Jerman dan Perancis, skenario ini tidak hanya masuk akal, namun juga memberikan penjelasan yang paling mungkin tentang bagaimana Bumi memperoleh bahan-bahan penyusun kehidupan tertentu, yang beberapa di antaranya mungkin terbentuk lebih efisien di ruang antarbintang.

Studi ini berfokus secara khusus pada pembentukan peptida, atau rantai pendek yang terdiri dari antara 2 dan 50 asam amino yang dihubungkan oleh ikatan kimia yang disebut ikatan peptida.

Peptida adalah kunci kehidupan di Bumi. Terdiri dari rangkaian asam amino yang unik, mereka memiliki beragam fungsi seperti mengkatalisis berbagai proses biologis. Para peneliti berpendapat bahwa peptida kuno mungkin juga berperan dalam membentuk prekursor primitif membran sel.

Para peneliti menambahkan bahwa meskipun peptida jelas penting dalam memungkinkan kehidupan di Bumi, planet muda ini mungkin tidak menyediakan lingkungan yang baik untuk pembentukannya.

Mereka menjelaskan bahwa air dapat mempunyai efek perancu pada pembentukan peptida dari komponen kimia, sehingga mungkin menghambat bagian abiogenesis ini, atau munculnya kehidupan dari benda mati.

Ada tempat yang lebih ramah untuk pembentukan peptida: medium antarbintang, sebuah istilah yang mengacu pada materi dan radiasi yang tersebar yang menempati ruang luas di antara sistem bintang.

Dipimpin oleh Serge Krasnokotsky, ahli astrofisika di Institut Astronomi Max Planck di Jerman, penulis penelitian menyimulasikan kondisi yang ditemukan di medium antarbintang, memungkinkan mereka menguji di laboratorium beberapa detail dasar tentang bagaimana planet kita mungkin berakhir dengan peptida.

Mereka menegaskan, misalnya, bahwa sintesis peptida bergantung pada tiga komponen kimia – karbon, karbon monoksida, dan amonia – yang keberadaannya dapat mengarah pada pembentukan molekul aminoketin mirip asam amino di awan debu antarbintang dengan kepadatan rendah.

Saat awan molekul jenis ini mengembun, partikel debu di dalamnya mulai menggumpal, catat para peneliti, dan molekul aminoketin dapat berkumpul menjadi rantai – yaitu peptida.

Koagulasi partikel debu yang sedang berlangsung di ruang antarbintang dapat membantu mengubah awan molekul tipis menjadi piringan protoplanet yang lebih padat, sebuah cincin puing di sekitar bintang yang akhirnya berkondensasi membentuk planet, bulan, dan benda langit lainnya.

Di dalam cakram sirkumbintang ini, komet atau asteroid yang berjarak jauh dari bintangnya adalah “objek paling menarik untuk pembentukan peptida,” kata para peneliti. Dia menulis.

Ketika benda tersebut mendekati bintang dan memanas, penguapan molekul internalnya umumnya ditekan, dan hanya molekul di lapisan permukaan tipis yang dapat menguap dengan bebas.

Ketika suhu suatu benda naik hingga 176 K, amonia dalam molekul esnya bergabung dengan air membentuk campuran yang memiliki titik leleh lebih rendah dibandingkan komponen-komponennya. Karena sebagian besar tidak dapat menguap, kandungan cairan yang ditemukan jauh di dalam komet atau asteroid mungkin “sangat cocok” untuk pembentukan molekul aminoketin, kata penulis penelitian. Dia menulis.

Mereka menunjukkan bahwa molekul padat dapat bergerak lebih bebas dalam keadaan cair, sehingga molekul amonia dengan konsentrasi tinggi dapat bertindak sebagai katalis.

Selain itu, karena pemanasan yang cepat dapat mengganggu pembentukan ikatan peptida, jangka waktu yang lama selama bola-bola ini mengalami perubahan suhu kemungkinan besar akan mendukung sintesis peptida, sehingga memberikan lebih banyak waktu untuk terjadinya reaksi kimia yang diperlukan.

Para penulis berpendapat bahwa peptida kemungkinan terbentuk dengan cara ini ketika tata surya kita berevolusi, dan mungkin kemudian mencapai Bumi ketika planet muda ini dibombardir oleh meteorit, komet, dan objek lain yang berpotensi mengandung peptida.

Kehadiran peptida akan memberi Bumi setidaknya satu elemen penting bagi kehidupan, berkontribusi pada pengembangan proto-membran, atau prekursor membran yang memberi struktur pada sel dan mengelilingi isinya.

Diperlukan lebih banyak penelitian untuk mengeksplorasi temuan ini, dan terus mengisi kesenjangan dalam pemahaman kita tentang asal usul kehidupan, namun para penulis mengatakan penelitian ini menambah dukungan signifikan terhadap gagasan bahwa bahan-bahan dari luar bumi membantu menghidupkan sup primordial bumi.

Studi ini dipublikasikan di Kemajuan ilmu pengetahuan.