Nauja „Ryugu“ asteroido mėginių analizė parodė, kad juose aptiktos visos penkios pagrindinės nukleobazės, sudarančios RNR ir DNR: adeninas, citozinas, guaninas, timinas ir uracilas.
Tai nėra pirmas kartas, kai iš asteroido medžiagos išskiriamas visas šių junginių rinkinys – tokios pačios penkios nukleobazės anksčiau buvo nustatytos ir asteroide „Bennu“. Tačiau būtent tai tyrėjus ir džiugina: jau antras anglingas (anglies turtingas) asteroidas iš eilės pateikia pilną genetinių „statybinių blokų“ rinkinį.
Tokie rezultatai leidžia manyti, kad gyvybei reikalingi cheminiai ingredientai Saulės sistemoje gali būti gerokai dažnesni, nei manyta anksčiau.
„Įvairių nukleobazių aptikimas asteroidų ir meteoritų medžiagoje rodo, kad jos yra plačiai paplitusios visoje Saulės sistemoje, ir sustiprina hipotezę, kad anglingi asteroidai prisidėjo prie ankstyvosios Žemės prebiotinio cheminių medžiagų „inventoriaus“, – rašo mokslininkų grupė, vadovaujama biogeochemiko Toshiki Kogos iš „Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology“.
Visa gyvybė Žemėje remiasi dviem pagrindinėmis molekulėmis, kurios saugo ir perduoda genetinę informaciją: DNR ir RNR. Šios molekulės sudarytos iš penkių bazinių komponentų – nukleobazių, kurios veikia kaip genetinio kodo „raidės“.
Mokslininkams itin svarbu suprasti, kiek šių junginių galėjo būti ankstyvojoje Žemėje ir iš kur jie atsirado, nes tai padeda atsakyti į esminį klausimą – kaip apskritai galėjo atsirasti gyvybė.
Tokie asteroidai kaip „Ryugu“ ir „Bennu“ galėjo turėti reikšmingą vaidmenį, atgabenant į Žemę organinių junginių. Žinoma, kad anglies turtingi asteroidai savyje talpina įvairių organinių molekulių, susiformavusių ankstyvuoju Saulės sistemos istorijos laikotarpiu.
Pastaraisiais metais mokslininkai gavo išskirtinę galimybę tirti „švarius“ asteroidų paviršiaus mėginius, pargabentus specialių misijų metu: Japonijos „JAXA“ misija „Hayabusa2“ atgabeno „Ryugu“ medžiagą, o JAV „NASA“ misija „OSIRIS-REx“ – „Bennu“ mėginius.
Apie tai, kad „Bennu“ mėginiuose aptiktos visos penkios nukleobazės, pranešta 2025 m. sausį. Tuo metu „Ryugu“ medžiagoje buvo pavykę identifikuoti tik vieną nukleobazę – uracilą.
Dabar naujasis tyrimas užpildė šią spragą. T. Koga ir kolegos išanalizavo du atskirus „Ryugu“ mėginius ir abiejuose nustatė visas penkias nukleobazes.
Nukleobazės aptinkamos ne vien asteroiduose. Mokslininkai išskiria ir du anglies turtingus meteoritus – kosminius akmenis, nukritusius į Žemę, – kuriuose taip pat rastas pilnas šių junginių rinkinys: „Murchison“ ir „Orgueil“.
Siekdami geriau suprasti nukleobazių pasiskirstymą Saulės sistemoje, tyrėjai palygino „Ryugu“ sudėtį su „Bennu“, taip pat su „Murchison“ ir „Orgueil“ meteoritais. Paaiškėjo, kad skirtinguose objektuose nukleobazių santykiai skiriasi.
Šios penkios nukleobazės skirstomos į dvi šeimas: purinus (adeniną ir guaniną) bei pirimidinus (citoziną, timiną ir uracilą).
„Ryugu“ mėginiuose purinų ir pirimidinų kiekiai buvo apytikriai panašūs. Tuo tarpu „Bennu“ ir „Orgueil“ medžiaga pasirodė turtingesnė pirimidinais, o „Murchison“ meteorite daugiau buvo purinų.
Tyrėjai nustatė, kad šie skirtumai siejasi su amoniako lygiu mėginiuose. Tai leidžia daryti prielaidą, jog cheminė aplinka asteroidų „motininiuose kūnuose“ galėjo lemti, kurios nukleobazės susidaro gausiau.
Ypač įdomus pasirodė timino aptikimas. DNR ir RNR sudėtis iš dalies skiriasi: DNR sudaro adeninas, citozinas, guaninas ir timinas, o RNR – adeninas, citozinas, guaninas ir uracilas.
Viena populiariausių idėjų apie gyvybės pradžią – vadinamoji „RNR pasaulio“ hipotezė, pagal kurią pirmiau galėjo atsirasti RNR. Timinas yra chemiškai modifikuota uracilo forma, o uracilas prebiotinėse reakcijose paprastai laikomas lengviau susiformuojančiu. Dėl to ilgą laiką buvo manoma, kad ankstyvajai Žemei uracilas galėjo būti prieinamesnis.
Ankstesnis faktas, kad „Ryugu“ mėginiuose aptiktas tik uracilas, atrodė gražiai įsikomponuojantis į šią hipotezę. Tačiau naujas timino aptikimas leidžia manyti, kad asteroidų chemija gali generuoti abu šiuos junginius, o ne aiškiai „rinktis“ vieną.
Gauti rezultatai rodo, jog nukleobazių sintezė gali būti gana įprastas procesas anglies turtinguose Saulės sistemos kūnuose. Tai sustiprina scenarijų, kad ankstyvosios Žemės bombardavimo laikotarpiu tokie objektai galėjo atgabenti pilną gyvybei svarbių cheminių komponentų rinkinį.
„Visų penkių kanoninių nukleobazių aptikimas anglingų asteroidų „Ryugu“ ir „Bennu“ mėginiuose pabrėžia, kad šios išorinės kilmės molekulės galėjo prisidėti prie organinių medžiagų atsargų, kurios palaikė prebiotinę molekulinę evoliuciją ir galiausiai leido ankstyvojoje Žemėje atsirasti RNR ir DNR“, – teigia tyrėjai.
Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale Nature Astronomy.
