Alt livet på jorden krever vann, men i vann ville de første biologiske molekylene ha hatt problemer med å finne sammen.  (Foto: Yusnizam Yusof / Shutterstock / NTB scanpix)
Alt livet på jorden krever vann, men i vann ville de første biologiske molekylene ha hatt problemer med å finne sammen. (Foto: Yusnizam Yusof / Shutterstock / NTB scanpix)

Livet kan ha oppstått uten vann

Vann gjør det vanskelig for biologiske molekyler å dannes – så kanskje livet ikke oppsto i vann, men i en annen væske, foreslår en ny studie.

Published

Darwin hadde ideen

Så tidlig som i 1871 vurderte den geniale biologen Charles Darwin mulighetene for at livet oppsto i en liten, varm pytt i jordens ungdom.

Men Darwin hadde nok ikke forestilt seg at det kunne være en formamidpytt.

Det er fortsatt en gåte hvordan livet har oppstått. På den unge jordkloden fant forholdsvis enkle molekyler sammen på en måte som gjorde at det kunne oppstå store, biologiske molekyler som kunne kopiere seg selv, og livet deretter kunne utvikle seg gjennom evolusjon. Men hvordan det gikk til, er ikke lett å forklare.

Et av problemene er at vann gjør det vanskelig å koble sammen lange kjeder av molekyler, for eksempel RNA, som er uunnværlig i cellene i alle organismer.

Mange forskere mener at RNA er eldre enn DNA, som nå rommer livets genetiske kode. Men i vann ramler molekylene som skal utgjøre ryggraden i RNA, rett og slett fra hverandre.

Vann gir et paradoks

Det er et paradoks, for alt kjent liv krever vann. Uten vann, ikke noe liv. Men vannet kan ha skapt problemer for de første biologiske molekylene.

Så det første livet oppsto kanskje i en væske som heter formamid.

Det er i hvert fall den teorien en gruppe amerikanske og japanske forskere har tatt utgangspunkt i. De argumenterer for at den tidlige versjonen av jorden godt kunne ha pytter av formamid, der de biologiske molekylene kunne dannes.

Forskerne har presentert eksperimentene sine i en studie i tidsskriftet Scientific Reports.

Professor Donald Canfield fra biologisk institutt ved Syddansk Universitet er ikke helt overbevist.

– Det er en interessant idé, men løsningen på problemet om livets opprinnelse har de nok ikke funnet, sier han.

Krever radioaktivitet

Formamid, som også kalles metanamid og har den kjemiske formelen CH₃NO, er et bedre løsemiddel enn vann. De byggesteinene som danner RNA, har lettere for å finne sammen i formamid enn i vann.

Tidligere har andre forskere vist at de fire basene som utgjør de genetiske «bokstavene» i RNA, kan dannes i formamid – eventuelt med hjelp fra energien fra meteornedslag.

Men formamid er en ganske sjelden væske.

Spørsmålet er om det var mer av den for fire milliarder år siden.

Det er akkurat det forskerne ville finne ut. De undersøkte hva som skjer når man utsetter en blanding av vann, acetonitril (C₂H₃N) og blåsyre (hydrogencyanid, HCN) for radioaktiv gammastråling.

Naturlig atomreaktor kan ha hjulpet til

På den tidlige jordkloden kunne acetonitril og blåsyre bli gjort om til formamid, der biologiske molekyler kunne oppstå. Det krever imidlertid energi i form av radioaktiv stråling. (Illustrasjon: Adam et al./Scientific Reports)
På den tidlige jordkloden kunne acetonitril og blåsyre bli gjort om til formamid, der biologiske molekyler kunne oppstå. Det krever imidlertid energi i form av radioaktiv stråling. (Illustrasjon: Adam et al./Scientific Reports)

I eksperimentet brukte forskerne radioaktiv kobolt-60, men i naturen kan strålingen ha kommet fra radioaktive mineraler.

Kraftige solstormer og kosmisk stråling kan også ha bidratt. Et eksempel er en naturlig atomreaktor som oppsto i en uranåre i dagens Gabon for to milliarder år siden. Den ville gi mer enn nok stråling for å danne formamid.

Hvis vannet fordampet, kunne det aller første, primitive livet oppstå i formamidpytten.

– Livets opprinnelse er en av vitenskapens største gåter. Så vi trenger utradisjonell tenkning. Denne formamidhypotesen er ny, men ikke uten sine utfordringer, sier Donald Canfield.

– Er det i det hele tatt mulig å danne nok formamid? Og kan radioaktiv nedbryting skape et system som er stabilt nok? Antagelig må formamiden kunne bestå i millioner av år, sier han.

Men om ikke annet har vi nå et alternativt forslag til hvordan kjemi kunne bli til liv på planeten vår.

I denne videoen beskrives den naturlige atomreaktoren som ble funnet i Gabon. (Video: SciShow)

Referanse:

Z.R. Adam mfl: «Estimating the capacity for production of formamide by radioactive minerals on the prebiotic Earth». Scientific Reports (2018), DOI: 10.1038/s41598-017-18483-8

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.