Nieuwe analyse van materiaal van asteroïde Ryugu bevestigt de aanwezigheid van alle vijf nucleobasen – de essentiële moleculaire componenten van RNA en DNA – en versterkt daarmee het bewijs dat de ingrediënten voor leven waarschijnlijk gebruikelijk waren in het vroege zonnestelsel. Deze ontdekking, gecombineerd met een soortgelijke vondst van asteroïde Bennu, suggereert dat de aarde deze essentiële bouwstenen mogelijk heeft ontvangen via asteroïde-inslagen, in plaats van dat ze uniek zijn voor onze planeet.
De zoektocht naar de oorsprong van het leven
Tientallen jaren lang hebben wetenschappers gedebatteerd over hoe het leven op aarde is ontstaan. Een centrale vraag is waar de fundamentele moleculaire ingrediënten vandaan komen. DNA en RNA, de blauwdrukken van al het bekende leven, zijn gebaseerd op vijf kernnucleobasen: adenine, cytosine, guanine, thymine en uracil. Het vinden van deze verbindingen elders in het zonnestelsel versterkt de theorie dat de vroege aarde met deze componenten uit de ruimte was bezaaid.
Twee asteroïden, twee sets bewijsmateriaal
De Ryugu-asteroïde, bemonsterd door de Japanse Hayabusa2-missie, voegt zich nu bij Bennu (bemonsterd door NASA’s OSIRIS-REx) terwijl de tweede asteroïde bevestigde alle vijf de nucleobasen te bevatten. Voorheen had Ryugu alleen uracil opgeleverd. Het laatste onderzoek, geleid door Toshiki Koga, analyseerde twee afzonderlijke Ryugu-monsters, die elk de complete set bouwstenen bevestigden.
Dit is van belang omdat het aantoont dat deze moleculen niet zeldzaam zijn. Ze zijn ook gevonden in de meteorieten Murchison en Orgueil, wat wijst op een wijdverspreide verspreiding over koolstofrijke ruimtegesteenten.
Chemische verschillen onthullen de diversiteit van asteroïden
De onderzoekers vergeleken de nucleobaseverhoudingen tussen Ryugu, Bennu, Murchison en Orgueil en ontdekten subtiele maar significante verschillen. Ryugu had uitgebalanceerde purines (adenine en guanine) en pyrimidines (cytosine, thymine en uracil). Bennu en Orgueil waren rijk aan pyrimidine, terwijl Murchison de voorkeur gaf aan purines.
Deze variaties correleren met het ammoniakgehalte in de monsters. Dit impliceert dat de interne chemische omgeving van hun oorspronkelijke asteroïden invloed heeft op de vorming van nucleobasen, wat wijst op een diversiteit aan organische chemie in het vroege zonnestelsel.
Implicaties voor de RNA-wereldhypothese
De aanwezigheid van thymine naast uracil is bijzonder intrigerend. DNA gebruikt thymine, terwijl RNA uracil gebruikt. Sommige theorieën suggereren dat het leven voor het eerst ontstond in een ‘RNA-wereld’ waar RNA, omdat het eenvoudiger te vormen was, het belangrijkste genetische molecuul was. De ontdekking van zowel thymine als uracil in asteroïden suggereert dat de chemie van asteroïden beide kan produceren, en niet alleen het gemakkelijker te vormen uracil.
“De universele detectie van alle vijf de canonieke nucleobasen… benadrukt de potentiële bijdrage van deze exogene moleculen aan de organische inventaris die de prebiotische moleculaire evolutie ondersteunde.”
Dit versterkt het idee dat de vroege aarde via een asteroïdebombardement een volledige chemische gereedschapskist kreeg, die de noodzakelijke ingrediënten verschafte voor het ontstaan van leven. De bevindingen geven aan dat de synthese van deze moleculen gebruikelijk kan zijn in koolstofrijke lichamen in het hele zonnestelsel.
