Vulcanii au contribuit la răspândirea vieţii pe Pământ

Un experiment ar putea demonstra cum au influenţat erupţiile vulcanice şi posibilele reacţii chimice care au avul loc în spaţiul cosmic crearea unor aminoacizi ce au dus la apariţia vieţii pe Pământ.

Experimentul a fost redescoperit la peste 50 de ani după ce chimiştii Harold Urey şi Stanley Miller au încercat să reproducă în detaliu condiţiile primordiale ce au dus la crearea unui aminoacid, prin expunerea unui amestec de gaze la descărcarea electrică a unui fulger.

Cinci ani mai târziu, în 1958, Miller a efectuat o altă variantă a acestui experiment. De data aceasta, a adăugat amestecului iniţial şi un hidrogen sulfurat, gazul ce este aruncat în atmosferă în timpul erupţiilor vulcanice. Din motive nebănuite, Miller nu a mai verificat rezultatele reacţiilor hidrogenului sulfurat. Aproximativ o jumătate de secol mai târziu, un fost student al lui Miller, Jeffrey Bada, chimist marin la Institutul de Oceanografie Scripps din California, a descoperit probe vechi într-o cutie de carton prăfuită ce se afla în laboratorul lui Miller.

După moartea lui Miller din 2007, Bada a moştenit laboratorul fostului profesor, printre care şi vechea cutie. Astfel, Jeffrey Bada a reluat studiile începute în 1958 folosind tehnici moderne de analiză. Bada şi echipa sa au analizat produşii reacţie care au fost păstraţi în flacoane mici, şi astfel au descoperit o abundenţă de molecule promiţătoare: 23 aminoacizi şi patru amine, un alt tip de molecule organice.

Adaosul de hidrogen sulfurat a condus la crearea de aminoacizi ce conţin sulf şi care sunt importanţi pentru crearea vieţii. Un exemplu de aminoacid descoperit a fost metionina, acesta fiind o substanţă importantă în iniţierea sintezei proteinelor.

Rezultatele experimentului - care a expus un amestec de gaze vulcanice, inclusiv hidrogen sulfurat, metan, amoniac şi gaz de dioxid de carbon la o descărcare electrică - ne arată că erupţiile vulcanice ce coincid cu fulgere au jucat un rol în sinteza unei cantităţi mari şi variate de molecule biologice pe Pământul primitiv, a declarat Eric Parker, un student de la Georgia Institute of Technology şi membru al echipeii lui Bada.

Experimentul iniţial, realizat în anul 1953, a rezultat mult mai puţine molecule organice - doar cinci aminoacizi. Cu toate acestea, Bada şi echipa sa au reanalizat probele vechi, dezvăluind o varietate mult mai mare de produse biologice importante. Rezultatele experimentului desfăşurat cinci ani mai târziu indică faptul că adaosul de hidrogen sulfurat îmbogăţeşte producerea amestecului de molecule organice. Un alt gaz adăugat în cel de-al doilea experiment, dioxidul de carbon, crează un amestec care seamănă foarte mult cu ceea ce ar fi format atmosfera Pământului primordial, susţine Eric Parker.

Scott Sandford, cercetător la NASA's Ames Research Center din California, precizează faptul că aminoacizii care se combină pentru a forma proteine şi care la rândul lor formează structuri celulare şi controlează reacţiile din organismele vii, nu există doar pe Pământ. Aceste substanţe au fost găsite şi pe meteoriţi, dovadă fiind probele obţinute din asteroizi şi comete.

Echipa de cercetare a comparat aminoacizi produşi de experimentul efectuat în anul 1958 cu cele conţinute într-un tip de meteorit bogat în legături de carbon. Faptul că unii acizi corespundeau, iar alţii nu, sugerează faptul că hidrogenul sulfurat a jucat un rol important în sinteza de aminoacizi în unele medii din Sistemul Solar, însă în altele nu.

Există o teorie conform căreia viaţa pe Terra a luat naştere din anumite molecule organice venite din spaţiu, declară Standford pentru LiveScience. Întrebarea care îi macină pe cercetători este despre rolul pe care l-au avut moleculele venite din spaţiu, şi nu provenienţa acestora.

Munca lui Sandford implică simularea gheţii găsite în multe medii din spaţiu - inclusiv comete - care conţin molecule similare cu cele utilizate în experimentul Miller-Urey, şi bombardarea lor cu radiaţii ionizante. În reacţiile ce reproduc condiţiile din gheaţa cosmică se observă sintetizarea de aminoacizi, la fel ca în reacţiile ce se crede că au avut loc pe Pământul primordial.

Eric Parker a încercat să găsească o scuză pentru care Miller ar fi încetat experimentul şi nu a continuat cercetarea produşilor ultimei reacţii. Mirosul puternic de ouă stricate al produşilor de reacţie ar fi fost piedica ce la făcut pe Miller să nu se mai atingă de substanţele rezultate. Pe lângă acest impediment, experienţa oamenilor de ştiinţă a fost una memorabilă. "A fost o oportunitate unică de a merge înapoi în timp şi a te uita la ceea ce a făcut Miller, ca apoi să pot utiliza tehnici moderne de analiză asupra eşantioanelor produse în urmă cu peste 50 de ani şi de a vedea ceea ce mai conţin în ziua de azi", explică Eric Parker.

Întreaga lucrare a cercetătorilor a fost publicată săptămâna aceasta în jurnalul Proceedings of the National Academy of Sciences.

Sursa: Descopera.ro