Vedci objavili cukor v hlbokom vesmíre. Má ísť o kľúč pre vznik života na Zemi

Chladná pustatina bez stôp po živote. Presne tak na nás často pôsobí medzihviezdny priestor. Lenže astrofyzici nás neustále presviedčajú o opaku. V obrovských mračnách plynu a prachu medzi hviezdami sa totiž odohráva neuveriteľne komplexná chémia. Najnovším dôkazom je objav, ktorý vedci zaznamenali v hlbokom vesmíre – v známom a na molekuly mimoriadne bohatom mračne s krkolomným názvom G+0.693-0.027.

Týmto sladkým prekvapením je erytrulóza. Ide o typ ketózového cukru, ktorý vo svojej molekulárnej štruktúre nesie presne štyri atómy uhlíka. Aby ho astronómovia v hustej spleti vesmírneho mračna vôbec identifikovali, museli spojiť sily dvoch mimoriadne výkonných rádiovevých teleskopov – 40-metrového prístroja Yebes a 30-metrového teleskopu IRAM. Sledovaním špecifických spektrálnych čiar sa im podarilo potvrdiť prítomnosť tejto látky s istotou, pri ktorej je šanca na náhodnú chybu len mizivé 0,2 %.

To, čo astronómov najviac šokovalo, však nebola len samotná prítomnosť tohto cukru. Ako informoval portál Universe Today, v mračne prekvapivo chýbali jednoduchšie trojuhlíkové cukry, ktoré by mali byť logickým predchodcom zložitejších molekúl. Erytrulóza bola v medzihviezdnom mračne až osemkrát hojnejšia ako jej jednoduchší príbuzní, napríklad glyceraldehyd. To okamžite vyvolalo zásadnú otázku: ako mohol vzniknúť štvoruhlíkový cukor bez toho, aby mal k dispozícii trojuhlíkové základy?

Záhady vesmírnej kuchyne

Na vyriešenie tejto záhady museli vedci použiť pokročilé kvantovo-chemické modely a simulácie typu Kinetic Monte Carlo. Výsledky ukázali, že erytrulóza sa vo vesmíre pravdepodobne netvorí postupným pridávaním jedného uhlíka po druhom. Reakcia prebieha inak – spojením dvoch dvojuhlíkových fragmentov (ako sú glykoaldehyd a etylénglykol) priamo na ľadovom povrchu mikroskopických prachových zŕn.

Tieto zrnká prachu sú v medzihviezdnych mračnách neustále bombardované kozmickým žiarením a voľnými atómami vodíka. Tento agresívny proces vytvára vysoko reaktívne radikály, ktoré spúšťajú chemické reakcie aj v extrémne chladnom prostredí. Výsledkom je vznik zložitého štvoruhlíkového cukru bez potreby akýchkoľvek trojuhlíkových medzikrokov. Vesmír si tak našiel vlastnú, prekvapivo efektívnu skratku.

Prepojenie na vznik našej DNA

Prečo by ťa však mala zaujímať nejaká molekula cukru plávajúca tisíce svetelných rokov od nás? Odpoveď leží v samotnej podstate pozemského života. Naša biológia využíva na uchovávanie genetických informácií DNA a RNA, ktoré stoja na kostre z päťuhlíkového cukru – ribózy. Syntéza ribózy v podmienkach ranej Zeme je však pre vedcov dodnes tvrdým orieškom a obrovskou záhadou.

Astrobiológovia preto predpokladajú, že pred vznikom dnešnej DNA a RNA existoval jednoduchší genetický predchodca. Horúcim kandidátom je takzvaná treózová nukleová kyselina (TNA), ktorá využíva štvoruhlíkový cukor treózu. A tu prichádza tá najlepšia časť: v prítomnosti tekutej vody sa erytrulóza dokáže veľmi ľahko premeniť práve na treózu. Objav erytrulózy vo vesmíre nám tak dáva priame chemické prepojenie na prapôvodnú verziu genetického kódu.

Navyše vieme, že obrovské množstvá týchto vesmírnych cukrov boli na Zem dopravené počas obdobia takzvaného Neskorého ťažkého bombardovania, kedy do našej planéty neustále narážali kométy a asteroidy. Podobne, ako keď vzácny meteorit zo Sahary odhalil stratenú planetu a ukázal nám divokú minulosť našej sústavy, aj tieto vesmírne bomby priniesli na mladú Zem kľúčové ingrediencie pre život. V čase, keď pozemské oceány dostatočne vychladli, mali už k dispozícii bohatú zásobu vesmírnych cukrov pripravených reagovať.

Hoci štúdia priznáva určité neistoty – napríklad to, že reálne detegované množstvo erytrulózy bolo o niečo nižšie, než predpovedali počítačové modely –, ide o prelomový dôkaz konceptu.

Vesmír nie je sterilná prázdnota, ale gigantické chemické laboratórium, ktoré neustále chrlí základné stavebné kamene života. Teraz už len stačí, aby tieto molekuly našli správnu adresu, priaznivé podmienky a trochu šťastia, aby sa spustil biologický zázrak. A my sme opäť o krok bližšie k pochopeniu, že tento proces sa vôbec nemusel odohrať len u nás na Zemi.

Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda