Hlavní obsah

Cukr z malin. Objev poblíž středu Mléčné dráhy přibližuje možné chemické počátky života

Astronomové objevili v obřím oblaku plynu a prachu poblíž středu Mléčné dráhy erytrulózu, dosud nejsložitější cukr zaznamenaný mimo Sluneční soustavu. Nález sice není důkazem mimozemského života, ukazuje ale, že některé látky, které jsou pro vznik života důležité, mohou vznikat již v mezihvězdném prostoru, tedy ještě před zrodem planetárních soustav. V přírodě se onen cukr vyskytuje třeba v malinách.

Foto: NASA

Pohled na Mléčnou dráhu (ilustrační snímek). Astronomové tam našli cukr důležitý pro prebiotickou chemii.

Článek

Mezinárodní tým vedený Izaskun Jiménezovou-Serrovou ze španělského Centra pro astrobiologii zachytil erytrulózu v molekulárním oblaku G+0.693−0.027. Ten se nachází poblíž galaktického centra ve vzdálenosti přibližně 26 700 světelných let od Země.

Výsledky výzkumu byly zveřejněny tento týden v odborném časopise Nature Astronomy. Jedná se o první přesvědčivou detekci „skutečného“ cukru v mezihvězdném prostoru a zároveň o nejsložitější cukr, jaký byl dosud objeven za hranicemi Sluneční soustavy.

Nález byl pro vědce překvapivý. V oblaku totiž předtím marně hledali některé jednodušší cukry obsahující tři atomy uhlíku, a s objevem složitější erytrulózy proto nepočítali. V naměřených datech se ale opakovaně objevoval soubor signálů odpovídající právě této molekule.

Chemický otisk v rádiových vlnách

Vzdálené molekuly nelze odebrat a analyzovat přímo. Astronomové je proto rozpoznávají podle rádiového záření. Každá látka vytváří soubor charakteristických frekvencí, který funguje podobně jako chemický otisk prstu.

Co je erytrulóza?

Erytrulóza (C₄H₈O₄) je jednoduchý cukr tvořený čtyřmi atomy uhlíku. V přírodě se ve stopovém množství vyskytuje například v malinách. Nejde však o látku, která by určovala jejich typickou chuť nebo tvořila významnou část jejich složení.

V kosmetice se společně s dihydroxyacetonem využívá v samoopalovacích přípravcích. Reaguje s aminokyselinami v nejsvrchnější vrstvě pokožky a vytváří hnědé pigmenty, které pokožku dočasně zbarvují.

Pro výzkum původu života je zajímavá svou schopností přeměňovat se na jiné čtyřuhlíkaté cukry. Ty mohou vstupovat do reakcí souvisejících se vznikem ribonukleotidů, základních stavebních jednotek RNA.

Výzkumníci k zachycení využili čtyřicetimetrový radioteleskop Yebes a třicetimetrový teleskop IRAM ve Španělsku. Zachycené signály následně porovnali s přesnými laboratorními měřeními.

Kombinace citlivých pozorování, širokého rozsahu sledovaných frekvencí a podrobných spektroskopických údajů jim umožnila odlišit erytrulózu od ostatních látek přítomných v oblaku.

Kosmická laboratoř ukrytá v ledu

Molekulární oblak G+0.693−0.027 obsahuje množství drobných prachových zrnek pokrytých ledem. Přestože jsou mimořádně chladná, mohou na jejich povrchu probíhat reakce, při nichž se z jednodušších látek skládají složitější organické molekuly.

Erytrulóza by podle vědců mohla vznikat spojením dvouuhlíkatých sloučenin, například glykolaldehydu a ethylenglykolu. Rázové vlny a srážky částic následně mohou vytvořené molekuly uvolnit z ledového povrchu do okolního plynu, kde jejich záření zachytí radioteleskopy.

„Na takový konkrétní objev jsme čekali,“ uvedl pro deník The Guardian Jošihiro Furukawa z japonské Univerzity Tohoku. Podle něj se cukry vzniklé v mezihvězdném prostoru mohou prostřednictvím kometárního prachu dostat na Zemi i na jiné planety.

Mohly základní suroviny života přiletět z vesmíru?

Cukry nejsou jen zdrojem energie, v živých organismech plní i řadu jiných důležitých funkcí. Samotná erytrulóza sice není pro dnešní formy života nezbytná, může se ale přeměňovat na příbuzné cukry, které mohly hrát roli při vzniku prvních nukleových kyselin, a to zejména pak i RNA a DNA.

Původ cukrů na mladé Zemi představuje jednu z dlouhodobě nezodpovězených vědeckých otázek. Laboratorní pokusy napodobující tehdejší podmínky je totiž často vytvářejí pouze v malém množství. Rovněž nálezy cukrů v meteoritech a ve vzorcích z planetky Bennu podporují možnost, že část organického materiálu vznikla již ve vesmíru.

Důležitá stopa, nikoli důkaz života

Detekce erytrulózy zároveň ukazuje, že poměrně složitá prebiotická chemie může probíhat ještě před vznikem hvězd a planet. Jestliže se podobné procesy odehrávají i v dalších molekulárních oblacích, mohou být cukry a jiné organické látky v Galaxii podstatně rozšířenější, než se dosud předpokládalo.

Výběr článků

Načítám