Kai kurie svarbiausi mokslo klausimai yra susiję su gyvybės Žemėje kilme. Kaip atsirado pirmosios gyvybiškai svarbios formos, atrodo, priešiškos sąlygos, kurios mūsų planetą užklupo didžiąją jos istorijos dalį? Kas leido pereiti nuo paprastų vienaląsčių organizmų prie sudėtingesnių organizmų, susidedančių iš daugybės ląstelių, veikiančių kartu, kad metabolizuotųsi, atsistatytų ir daugintųsi? Kaip tokioje nepažįstamoje aplinkoje visų pirma „gyvenimas“ atskirtas nuo negyvenimo?
Dabar Havajų universiteto Manoa mokslininkai mano, kad jie gali turėti atsakymą į bent vieną iš tų klausimų. Pasak komandos, gyvybiškai svarbus ląstelių struktūros blokas, vadinamas gliceroliu, pirmiausia galėjo atsirasti dėl cheminių reakcijų giliai tarpžvaigždinėje erdvėje.
Glicerolis yra organinė molekulė, esanti visų gyvų daiktų ląstelių membranose. Gyvūnų ląstelėse ši membrana yra fosfolipidų dvisluoksnio pavidalo - dvisluoksnio membranos, siūlančios vandenyje atstumiančias riebalų rūgštis tarp vandenyje tirpių molekulių išorinių ir vidinių lakštų. Šis membranos tipas leidžia ląstelės vidinei vandeninei aplinkai išlikti atskirai ir apsaugoti nuo išorinio, panašiai vandeningo pasaulio. Glicerolis yra gyvybiškai svarbus kiekvieno fosfolipido komponentas, nes jis sudaro pagrindą tarp dviejų būdingų molekulės dalių: polinės, vandenyje tirpios galvos ir nepolinės, riebalinės uodegos.
Daugelis mokslininkų mano, kad tokios ląstelių membranos buvo būtina sąlyga daugialąstelinės gyvybės evoliucijai Žemėje; tačiau jų sudėtingai struktūrai reikalinga labai specifinė aplinka - būtent mažai kalcio ir magnio druskos turinčios gana neutralų pH ir stabilią temperatūrą. Šių kruopščiai subalansuotų sąlygų priešistorinėje Žemėje būtų buvę sunku pasiekti.
Lediniai kūnai, gimę tarpžvaigždinėje erdvėje, siūlo alternatyvų scenarijų. Murchisono meteorite, kuris Australijoje nusileido 1969 m., Mokslininkai jau atrado organines molekules, tokias kaip aminorūgštys ir lipidų pirmtakai. Nors idėja tebėra prieštaringa, įmanoma, kad glicerolis galėjo būti atneštas į Žemę panašiu būdu.
Meteorai paprastai susidaro iš mažų medžiagos trupinių, esančių šaltuose molekuliniuose debesyse, dujinio vandenilio ir tarpžvaigždinių dulkių regionuose, kurie yra žvaigždžių ir planetų sistemų gimtinė. Judant pro debesį, šie grūdai kaupia užšalusio vandens, metanolio, anglies dioksido ir anglies monoksido sluoksnius. Laikui bėgant, aukštos energijos ultravioletinė spinduliuotė ir kosminiai spinduliai bombarduoja ledinius fragmentus ir sukelia chemines reakcijas, praturtinančias jų užšaldytą šerdį organiniais junginiais. Vėliau, kai žvaigždės formuojasi ir aplinkos medžiaga patenka į aplink jas esančią orbitą, ledai ir juose esančios organinės molekulės yra įtraukiami į didesnius uolinius kūnus, tokius kaip meteoritai. Tada meteoritai gali sudužti tokiose planetose kaip mūsų, potencialiai pasėdami juos gyvenimo blokais.
Siekdama patikrinti, ar dėl didelės energijos spinduliuotės, kuri paprastai bombarduoja tarpžvaigždinius ledo grūdus, gali susidaryti glicerolis, Havajų universiteto komanda sukūrė savo meteoritus: mažus ledinio metanolio gabalėlius, atvėsusius iki 5 laipsnių Kelvino. Susprogdinę savo modelinius ledus energiniais elektronais, kuriais buvo siekiama imituoti kosminių spindulių poveikį, mokslininkai nustatė, kad kai kurios ledynuose esančios metanolio molekulės iš tikrųjų virsta gliceroliu.
Nors atrodo, kad šis eksperimentas buvo sėkmingas, mokslininkai supranta, kad jų laboratoriniai modeliai tiksliai neatitinka tarpžvaigždinės erdvės sąlygų. Pavyzdžiui, tradiciškai metanolis sudaro tik apie 30% kosminių uolienų ledo. Ateityje bus tiriamas didelės energijos spinduliuotės poveikis ledo modeliams, daugiausia pagamintiems iš vandens. Aukštos energijos elektronai, sudedami laboratorijoje, taip pat nėra puikus tikrų kosminių spindulių pakaitalas ir neatspindi ledo poveikio, kurį gali sukelti ultravioletinė spinduliuotė tarpžvaigždinėje erdvėje.
Būtina atlikti daugiau tyrimų, kad mokslininkai galėtų padaryti visuotines išvadas; tačiau šis tyrimas ir jo pirmtakai pateikia įtikinamų įrodymų, kad toks gyvenimas, kokį mes iš tikrųjų žinome, galėjo kilti iš viršaus.
