Perspektywy powstania starożytnego życia na Marsie stały się trochę bardziej prawdopodobne. Naukowcy ustalili, że w odległej przeszłości planety warunki do tworzenia się cząsteczek RNA mogą być odpowiednie.
Gdyby tak było, życie mogłoby powstać na Marsie zgodnie z hipotezą świata RNA – ideą, że RNA jest starsza niż DNA, w którym obecnie przechowywana jest głównie nasza informacja genetyczna, co stanowi krok w złożonym procesie ewolucyjnym.
Badanie zostało przesłane na serwer preprint firmy bioRxiv i nie zostało jeszcze recenzowane, ale jest ekscytującym krokiem naprzód w naszym zrozumieniu potencjału lub przeszłego życia na Czerwonej Planecie.
Jeśli chodzi o znajdowanie konkretnych śladów życia na Marsie, nasze możliwości są ograniczone odległością, co z kolei ogranicza technologię, której możemy użyć do badania Marsa. Ale jedną z rzeczy, które możemy zrobić, jest próba poskładania historii geochemicznej Czerwonej Planety, aby ustalić, czy Mars był przynajmniej gościnny dla życia.
Świat RNA to szeroko rozpowszechniony hipotetyczny scenariusz rozwoju życia na Ziemi. Sugeruje, że jednoniciowy RNA (kwas rybonukleinowy) wyewoluował do dwuniciowego DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy).
RNA ulega samoreplikacji, jest zdolne do katalizowania komórkowych reakcji chemicznych i do przechowywania informacji genetycznej. Ale trochę bardziej kruchy niż DNA – dlatego, gdy pojawił się DNA, zgodnie z hipotezą zastąpiono RNA.
Ale do powstania RNA wymagane są przede wszystkim pewne warunki geochemiczne. Aby ustalić, czy te cząsteczki mogły powstać na Marsie, zespół naukowców pod kierunkiem planetologa Angela Mojarro z MIT dokonał modelowania warunków geochemicznych Marsa 4 miliardy lat temu, opierając się na naszym dzisiejszym zrozumieniu jego geochemii.
„W tym badaniu łączymy orbitalne obserwacje Marsa i symulacje jego wczesnej atmosfery z roztworami o różnym pH i stężeniu prebiotycznie ważnych metali obejmujących różne możliwe środowiska wodne” – piszą naukowcy w artykule.
“Następnie eksperymentalnie określamy kinetykę degradacji RNA spowodowanej hydrolizą katalizowaną metalem i oceniamy, czy wczesny Mars może sprzyjać akumulacji długożyciowych polimerów RNA.”
Obecnie na powierzchni Marsa nie ma wody w stanie ciekłym, ale dane geologiczne z różnych misji sugerują, że był tam dawno temu.
Tak więc Mojarro i jego zespół stworzyli roztwory kilku metali uważanych za ważne dla pojawienia się życia w proporcjach obserwowanych w błocie marsjańskim – żelaza, magnezu i manganu – oraz różnych kwasów obserwowanych również na Marsie. Skopiowali wiele środowisk marsjańskich, które naszym zdaniem były kiedyś dość wilgotne.
Zespół następnie przelał cząsteczki genetyczne do różnych roztworów, aby sprawdzić, jak długo trwa degradacja RNA.
Okazało się, że RNA jest najbardziej stabilny w wodach lekko kwaśnych – około pH 5,4 – przy wysokim stężeniu jonów magnezu. Środowiskiem, które sprzyjałoby takim warunkom, byłyby marsjańskie bazalty wulkaniczne.
Oczywiście wyniki te nie są ostatecznym dowodem na to, że RNA wyewoluował na Marsie, zwłaszcza że geochemia jest założeniem (bardzo wyuczony przypuszczenie, ale wciąż założeniem). Jednak wyniki pokazują, że warunki te mogły istnieć na Marsie, więc nie możemy wykluczyć hipotezy o świecie RNA jako marsjańskiej ścieżki ewolucyjnej.
„Potrzebne są dalsze prace, aby ograniczyć skład teoretycznych wód Marsa w odniesieniu do mechanizmów, w których możliwa jest akumulacja metali do prebiotycznie znaczących stężeń” – piszą naukowcy w artykule.
„Przedstawiona tutaj praca podkreśla znaczenie metali i pH pochodzących z różnych składów podłoża skalnego i hipotetycznych warunków atmosferycznych dla stabilności RNA… [i] przyczynia się do zrozumienia, w jaki sposób środowiska geochemiczne mogły wpłynąć na stabilność potencjalnego świata RNA na Marsie”.
Dokument zespołu jest dostępny na serwerze preprint bioRxiv.
Źródła: Zdjęcie: NASA / JPL-Caltech