Marsin muinaisen elämän muodostumisen näkymät ovat tulleet hieman uskottavammiksi. Tutkijat ovat todenneet, että planeetan kaukaisessa menneisyydessä olosuhteet voivat olla juuri oikeat RNA-molekyylien muodostumiselle.
Jos näin olisi, elämä olisi voinut muodostua Marsilla RNA-maailman hypoteesin mukaisesti – ajatus siitä, että RNA edeltää DNA: ta, johon geneettiset tietomme ovat nykyään pääasiassa tallennettu, vaihe monimutkaisessa evoluutioprosessissa.
Tutkimus on ladattu bioRxivin preprint-palvelimelle, eikä sitä ole vielä vertaisarvioitu, mutta se on jännittävä askel eteenpäin ymmärryksessämme mahdollisuudesta tai menneisyydestä Punaisella planeetalla.
Kun on kyse tiettyjen jälkien löytämisestä Marsista, vaihtoehtomme ovat rajoitettuja etäisyydellä, mikä puolestaan rajoittaa tekniikkaa, jota voimme käyttää Marsin tutkimiseen. Mutta yksi asioista, joita voimme tehdä, on yrittää koota Punaisen planeetan geokemiallinen historia selvittääkseen, oliko Mars ainakin vieraanvarainen elämään.
RNA-maailma on laaja hypoteettinen skenaario elämän kehitykselle maan päällä. Hän ehdottaa, että yksijuosteinen RNA (ribonukleiinihappo) kehittyi kaksisäikeiseksi DNA: ksi (deoksiribonukleiinihappo).
RNA replikoituu itsestään, kykenee katalysoimaan solujen kemiallisia reaktioita ja kykenee tallentamaan geneettistä tietoa. Mutta hieman hauraampi kuin DNA – siksi, kun DNA ilmestyi, hypoteesin mukaan RNA korvattiin.
Mutta RNA: n muodostamiseksi tarvitaan ensinnäkin tietyt geokemialliset olosuhteet. Massachusettsin teknillisen instituutin planeettatieteilijän Angel Mojarron johtama tutkijaryhmä mallitsi Marsin geokemialliset olosuhteet 4 miljardia vuotta sitten perustuen siihen, miten nämä molekyylit ovat voineet muodostua Marsilla.
“Tässä tutkimuksessa yhdistämme Marsin kiertoradan havainnot ja sen varhaisen ilmakehän simulaatiot ratkaisuihin, jotka sisältävät erilaisia pH-arvoja ja pitoisuuksia prebioottisesti merkittäviä metalleja ja kattavat erilaisia mahdollisia vesiympäristöjä”, tutkijat kirjoittavat paperissaan.
'Sitten määritämme kokeellisesti metallikatalysoidun hydrolyysin aiheuttaman RNA-hajoamisen kinetiikan ja arvioimme, voisiko varhainen Mars olla suotuisa pitkäikäisten RNA-polymeerien kertymiselle.'
Marsin pinnalla ei tällä hetkellä ole nestemäistä vettä, mutta eri tehtävien geologiset tiedot viittaavat siihen, että se oli siellä kauan sitten.
Joten Mojarro ja hänen tiiminsä loivat ratkaisuja useista metalleista, joiden uskottiin olevan tärkeitä elämän syntymiselle Marsin mutassa – raudassa, magnesiumissa ja mangaanissa – ja erilaisissa Marsissa havaituissa hapoissa. He kopioivat useita Marsin ympäristöjä, joiden uskomme olevan aikoinaan melko kosteita.
Sitten ryhmä kaatoi geneettiset molekyylit erilaisiin ratkaisuihin nähdäkseen, kuinka kauan RNA hajosi.
He havaitsivat, että RNA oli stabiilin lievästi happamissa vesissä – noin pH 5,4 – ja korkeilla magnesiumionipitoisuuksilla. Ympäristöt, jotka tukisivat näitä olosuhteita, olisivat Marsin tulivuoren basaltteja.
Nämä tulokset eivät tietenkään ole vakuuttavia todisteita RNA: n kehittymisestä Marsilla, varsinkin kun geokemia on oletus (hyvin koulutettu arvaus, mutta silti oletus). Tulokset osoittavat kuitenkin, että nämä olosuhteet ovat saattaneet esiintyä Marsilla, joten emme voi sulkea pois hypoteesia RNA-maailmasta Marsin evoluutioreitinä.
“Lisätöitä tarvitaan Marsin teoreettisten vesien koostumuksen rajoittamiseksi suhteessa mekanismeihin, joissa metallien kertyminen prebioottisesti merkittäviin pitoisuuksiin on mahdollista”, tutkijat kirjoittavat paperissaan.
“Tässä esitelty työ korostaa metalli- ja pH-arvon merkitystä erilaisista kallioperäkoostumuksista ja hypoteettisista ilmakehän olosuhteista RNA: n stabiilisuudelle … [ja] auttaa ymmärtämään, miten geokemialliset ympäristöt ovat voineet vaikuttaa Marsin potentiaalisen RNA-maailman vakauteen.”
Tiimiasiakirja on saatavana bioRxiv-esipainopalvelimella.
Lähteet: Kuva: NASA / JPL-Caltech
