Některé z nejnaléhavějších otázek vědy zahrnují původ života na Zemi. Jak vznikly první formy života ze zdánlivě nepřátelských podmínek, které trápily naši planetu po většinu její historie? Co umožnilo přechod od jednoduchých jednobuněčných organismů k složitějším organismům sestávajícím z mnoha buněk spolupracujících na metabolizaci, dýchání a reprodukci? Jak se v takovém neznámém prostředí vůbec vůbec odděluje „život“ od neživota?
Nyní vědci z Havajské univerzity v Manoa věří, že mohou mít odpověď na alespoň jednu z těchto otázek. Podle týmu může zásadní buněčný stavební blok zvaný glycerol vzniknout nejprve chemickými reakcemi hluboko v mezihvězdném prostoru.
Glycerol je organická molekula, která je přítomna v buněčných membránách všech živých věcí. V živočišných buňkách má tato membrána formu fosfolipidové dvojvrstvy, dvouvrstvé membrány, která sendviče odpuzuje mastné kyseliny odpuzující vodu mezi vnější a vnitřní vrstvu molekul rozpustných ve vodě. Tento typ membrány umožňuje vnitřní vodní prostředí buňky zůstat oddělené a chráněno před vnějším, podobně vodnatým světem. Glycerol je životně důležitou součástí každého fosfolipidu, protože tvoří páteř mezi dvěma charakteristickými částmi molekuly: polární, ve vodě rozpustná hlava a nepolární mastný ocas.
Mnoho vědců se domnívá, že buněčné membrány, jako jsou tyto, byly nezbytným předpokladem pro vývoj mnohobuněčného života na Zemi; jejich složitá struktura však vyžaduje velmi specifické prostředí - jmenovitě jedno s nízkým obsahem solí vápníku a hořčíku s poměrně neutrálním pH a stabilní teplotou. Těchto pečlivě vyvážených podmínek by bylo těžké na prehistorické Zemi dosáhnout.
Ledová těla narozená v mezihvězdném prostoru nabízejí alternativní scénář. Vědci již objevili organické molekuly, jako jsou aminokyseliny a lipidové prekurzory, v Murchisonově meteoritu, který přistál v Austrálii v roce 1969. Přestože myšlenka zůstává kontroverzní, je možné, že glycerol mohl být přiveden na Zemi podobným způsobem.
Meteory se obvykle tvoří z drobných drobků materiálu v chladných molekulárních mracích, oblastech plynného vodíku a mezihvězdného prachu, které slouží jako místo narození hvězd a planetárních systémů. Jak se pohybují oblakem, tato zrna akumulují vrstvy zmrzlé vody, methanolu, oxidu uhličitého a oxidu uhelnatého. Vysokoenergetické ultrafialové záření a kosmické paprsky v průběhu času bombardují ledové fragmenty a způsobují chemické reakce, které obohacují jejich zmrazená jádra organickými sloučeninami. Později, když se formují hvězdy a okolní materiál upadá na oběžnou dráhu kolem nich, jsou ledy a organické molekuly, které obsahují, začleněny do větších skalních těles, jako jsou meteory. Meteory pak mohou narazit na planety, jako je ta naše, a potenciálně je nasadit stavebními bloky života.
Aby se otestovalo, zda by glycerol mohl být vytvořen vysokoenergetickým zářením, které typicky bombarduje mezihvězdná ledová zrna, vytvořil tým na Havajské univerzitě své vlastní meteority: malé kousky ledového methanolu ochlazené na 5 stupňů Kelvina. Po výbuchu jejich modelových ledů energetickými elektrony, které měly napodobit účinky kosmického záření, vědci zjistili, že některé molekuly methanolu v ledech se ve skutečnosti transformovaly na glycerol.
I když se tento experiment jeví jako úspěšný, vědci si uvědomují, že jejich laboratorní modely přesně neopakují podmínky v mezihvězdném prostoru. Například metanol tradičně tvoří pouze asi 30% ledu ve vesmíru. Budoucí práce bude zkoumat účinky vysokoenergetického záření na modelové zmrzliny vyrobené primárně z vody. Vysokoenergetické elektrony vypalované v laboratoři také nejsou dokonalým náhradou skutečných kosmických paprsků a nepředstavují účinky na led, které mohou být důsledkem ultrafialového záření v mezihvězdném prostoru.
Než vědci mohou vyvodit jakékoli globální závěry, je nutný další výzkum; Tato studie a její předchůdci však poskytují přesvědčivý důkaz, že život, jak víme, mohl skutečně přijít shora.
