Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Analytical Chemistry, ksenobiolodzy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA proponują poszukiwanie życia poza Ziemią w następstwie jednej prostej reakcji - wiązania aminokwasów z substancjami świecącymi.
„Nasza technika pozwala nam zrozumieć, które aminokwasy w próbkach dostały się do nich z nieożywionych źródeł, takich jak meteoryty, a które cząsteczki zostały wyprodukowane przez życie. Jednym z głównych celów NASA jest poszukiwanie śladów życia we Wszechświecie. A najlepszą szansą na znalezienie tego jest analiza próbek wody ze światów wodnych, w tym Enceladusa i Europy, księżyców Saturna i Jowisza”- powiedział Peter Willis z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Pasadenie w USA.
Czym jest życie?
Odkrycie dziesiątek planet podobnych do Ziemi i tysięcy planet w ogóle w ostatnich latach wywołało pytanie naukowców z nową energią - czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Co więcej, odkrycie gejzerów na Enceladusie, księżycu Saturna, i podobne wyrzuty wody na Europie, księżycu Jowisza, wskazują na możliwość istnienia życia pozaziemskiego w Układzie Słonecznym.
Od połowy lat 60., kiedy pionierzy eksploracji kosmosu w NASA i ZSRR zaczęli myśleć o poszukiwaniu życia pozaziemskiego, wśród naukowców trwa szalejąca debata na temat tego, co liczy się jako życie. Naukowcy spierają się o to, jak wygląda, jak można go zobaczyć, „posmakować” lub dotknąć oraz jak można odróżnić jego potencjalne skamieniałe ślady od produktów naturalnych procesów w nieożywionej przyrodzie.
Według Willisa najprostszym i najwygodniejszym dla nas przypadkiem byłoby odkrycie albo samych żywych organizmów, albo ich składników - białek, cząsteczek DNA, złożonych cukrów i tłuszczów - w glebie, wodzie lub w atmosferze obcych światów. Jest to łatwiejsze do zrobienia niż odróżnienie prawdziwej skamieliny od dziwacznej gromady wielokolorowych kryształów, ale nadal jest to dość trudne.
Zdaniem naukowców z NASA istnieją dwa problemy - podobieństwo „cegiełek życia” z natury nieożywionej i ich odpowiedników w organizmach prymitywnych drobnoustrojów, a także ich względna rzadkość. Prymitywne składniki białek, cukrów i tłuszczów zostały niedawno odkryte w kometach i asteroidach, przez co ich odkrycie w wodach Europy lub Enceladus nie jest już dowodem na istnienie życia w ich oceanach subglacjalnych.
Film promocyjny:
Kropla życia w morzu
Willis i jego koledzy rozwiązali oba te problemy, tworząc nową metodę analizy próbek wody, która pozwala jednocześnie znaleźć wszystkie aminokwasy w najbardziej mikroskopijnych stężeniach i odróżnić ich „żywe” wersje od produktów chemicznej ewolucji substancji w przestrzeni kosmicznej lub na powierzchni planet.
W tym celu naukowcy wykorzystali dobrze znany wzorzec - „leworęczność” życia. Przejawia się to w tym, że w syntezie cząsteczek białka i enzymów komórki wykorzystują wyłącznie te aminokwasy, które są skręcone w lewo. W przypadku cukrów sytuacja jest odwrotna - życie zużywa tylko „właściwe” węglowodany, skręcone w przeciwnym kierunku.
Kierując się tym pomysłem, Willis i jego koledzy stworzyli specjalne świecące cząsteczki, które wiążą się tylko z „lewymi” aminokwasami. Przyłączenie aminokwasu do takich barwników zmienia kolor i zaczyna wolniej poruszać się w roztworze, co pozwala stwierdzić obecność prawdziwych „cegiełek życia” nawet w najmniejszych stężeniach i zliczyć je dosłownie do cząsteczki, przepuszczając je przez ultracienkie naczynia włosowate.
Aby przetestować skuteczność tego pomysłu, naukowcy udali się do najbardziej „pozaziemskiego” miejsca na Ziemi - nad brzeg jeziora Mono w Kalifornii, którego wody zawierają tak dużo zasad, że dotychczas znaleziono w nim tylko kilka bakterii. Dziś Mono uważane jest za najbliższy odpowiednik tego, jak wygląda subglacjalny ocean Enceladus, który zawiera również wiele zasad i soli.
Technika kapilarna Willisa i jego współpracowników przyniosła owoce - naukowcom udało się zarejestrować jednocześnie obecność 17 aminokwasów w wodach Mono w stężeniach prawie 10 tysięcy razy niższych niż te, które może „wyczuć” laboratorium SAM na pokładzie łazika Curiosity, najbardziej czułego instrumentu tego typu do poza Ziemią.
W niedalekiej przyszłości Willis i jego koledzy planują stworzyć kolejny zestaw takich testów dla „właściwych” aminokwasów na wypadek, gdyby życie na innych planetach ich użyło. Takie urządzenie, jak mają nadzieję naukowcy, stanie się jednym z głównych instrumentów na pokładzie modułu zejściowego misji Europa-Clipper, która w połowie 2020 roku trafi na księżyc Jowisza.
