Naukowcy opracowali „przepis na życie”

Biolodzy przedstawili kilkaset chemicznych recept, które teoretycznie mogą doprowadzić do powstania życia. Opracowana lista niezbędnych składników pomoże w poszukiwaniach śladów życia lub warunków do jego powstania na dalekich planetach.

Naukowa książka kucharska i przepis na życie

.Jak przypominają eksperci z University of Wisconsin-Madison (USA), życie na odległych planetach może się mocno różnić od tego, jakie znamy na Ziemi. Jednak – według obecnej wiedzy – Wszechświat składa się z ograniczonej liczby chemicznych składników i skończona jest także liczba sposobów ich interakcji.

Badacze wykorzystali te warunki, aby stworzyć, jak mówią „książkę kucharską” z setkami chemicznych przepisów na życie. Lista składników może pomóc astronomom w poszukiwaniach najbardziej dogodnych warunków dla życia na odległych globach.

Jak wyjaśniają naukowcy, droga do życia wiedzie od prostych chemicznych reakcji do złożonych cykli reakcji, które zachodzą w komórkach.

Ewolucja życia wymaga powtarzalnych procesów, ale początki mogą być skromne.

„Geneza życia to naprawdę tworzenie czegoś z niczego” – mówi prof. Betül Kaçar, autorka badania opisanego na łamach „Journal of the American Chemical Society”.

„Ale to «coś» nie może się zdarzyć tylko raz. Życie sprowadza się do chemii i warunków, które mogą generować samoreplikujący się wzorzec reakcji” – wyjaśnia.

Tego typu chemiczne reakcje, które nieustannie się powtarzają, nazywają się reakcjami autokatalitycznymi.

Szczegóły badania

.Badacze znaleźli 270 kombinacji cząsteczek (zawierających atomy ze wszystkich grup i rzędów układu okresowego) z potencjałem do wspomnianej autokatalizy.

„Uważano, że tego rodzaju reakcje są bardzo rzadkie. Pokazujemy, że jest inaczej. Wystarczy spojrzeć we właściwe miejsce” – mówi prof. Kaçar.

Naukowcy porównują autokatalizę do rosnącej populacji królików – wystarczy mieć ich kilka na początku, aby szybko uzyskać całą gromadę.

„Nigdy nie dowiemy się z całą pewnością, jak życie zaczęło się na naszej planecie – nie posiadamy wehikułu czasu. Jednak w probówce możemy stworzyć różne planetarne warunki, aby zrozumieć, jak dynamika potrzebna do utrzymania życia może ewoluować” – wyjaśnia prof. Kaçar.

„Carl Sagan powiedział, że jeśli chcesz upiec placek od zera, najpierw musisz stworzyć Wszechświat. Myślę, że jeśli chcemy zrozumieć wszechświat, najpierw musimy upiec kilka placków” – swoją pracę żartobliwie opisuje badaczka.

Opis badania w „Journal of the American Chemical Society” dostępny jest pod linkiem: http://dx.doi.org/10.1021/jacs.3c07041.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – «zlania się» dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego i asystent naukowy Instytutu Astronomicznego UWr.

Podkreśla on, że „proces ewolucji życia tych fantastycznych obiektów współcześnie ma status osobnej, niezwykle skomplikowanej teorii. Warianty i potencjalne ścieżki życia gwiazd są niezwykle zróżnicowane, chociaż przebiegają według znanego nam schematu: narodziny, rozwój i śmierć. Gwiazdy różnią się masą, składem chemicznym i wiekiem. Wszechświat składa się z milionów gazowych kul, od najmniejszych, posiadających zaledwie 8 proc. masy Słońca, po giganty sięgające nawet jej 100-krotności”.

„Kluczowe w procesie narodzin gwiazdy są mgławice. Jest to obłok pyłu i gazu, w którym dochodzi do formowania się gwiazd. We wczesnych fazach gaz pozostaje praktycznie niewzbudzony i zauważalny jedynie w podczerwieni. Gwiazdy dzięki kolapsowi grawitacyjnemu narodziły się z materii i powoli ją rozdmuchują, emitując specyficzną formę wiatru. Tracą materię, która odsuwa od nich gaz” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI.

Zaznacza również, że „w jądrze gwiazdy promieniowanie jest ekstremalnie energetyczne i charakteryzuje się bardzo silnym natężeniem. W pewnym momencie życia gwiazdy okazuje się, że samo świecenie nie wystarcza na transport energii z jądra w kierunku jej powierzchni. Na tym etapie pojawia się konwekcja. Możemy wyobrazić sobie to na przykładzie. Podgrzewając garnek z wodą, możemy zaobserwować komórki konwekcyjne – bąble, które nieustannie mieszają się ze sobą. Gdyby konwekcja nie następowała, dno garnka by się przypaliło, bo samo przewodnictwo ciepła nie dałoby rady odprowadzić energii”.

„Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI.

Pełniejszy opis cyklu narodzin, życia i śmierci gwiazd badacz przedstawia w tekście opublikowanym na łamach „Wszystko co Najważniejsze”. [LINK PONIŻEJ]

PAP/WszystkoCoNajważniejsze/SN