De ingrediënten van een brokje Bennu zetten ons begrip over het ontstaan van leven op Aarde op zijn kop: aminozuren in de stokoude asteroïde maken duidelijk dat de bouwstenen van leven ook in ijzige, stralingsrijke omgevingen kunnen ontstaan.
Dankzij NASA’s OSIRIS-REx-missie beschikken we sinds 2023 over een minuscuul stukje van de asteroïde Bennu, een toefje 4,6 miljard jaar oud steenpuin. Groot was het enthousiasme toen wetenschappers in de buitenaardse materie aminozuren ontdekten, de essentiële bouwstenen van eiwitten en DNA. Maar hoe deze moleculen precies zijn ontstaan in de ruimte was tot nu toe een raadsel. Een team van Pennsylvania State University schrijft deze week dat ze mogelijk zijn gevormd in ijzige, radioactieve omstandigheden in het prille begin van ons zonnestelsel. En dat is iets wat wetenschappers nooit voor mogelijk hadden gehouden.
Brokje Bennu
Met speciaal ontwikkelde instrumenten gingen de onderzoekers aan de slag met het theelepeltje Bennu. Ze zoomden in om isotopen te meten. Dit zijn kleine variaties in de massa van atomen. De focus lag hierbij op glycine, het eenvoudigste aminozuur en een van de basiselementen van leven. Aminozuren zoals glycine koppelen zich aan elkaar om eiwitten te vormen. Deze proteïnen hebben heel wat in hun mars. Zo zijn ze de drijvende kracht achter bijna alle biologische functies.
“Onze resultaten zetten de klassieke ideeën over hoe aminozuren ontstaan volledig op zijn kop”, zegt hoofdonderzoeker Allison Baczynski. “Het lijkt erop dat deze bouwstenen van leven onder veel meer omstandigheden kunnen ontstaan dan alleen in warm water. Onze studie maakt duidelijk dat de diversiteit aan vormen en processen voor aminozuurvorming groter is dan we dachten.”
IJs en straling
Tot voor kort ging men ervan uit dat glycine in asteroïden ontstond via de Strecker-synthese: een organisch-chemisch proces dat water, waterstofcyanide en ammoniak vereist. Maar het nieuwe onderzoek suggereert dat Bennu’s glycine in bevroren ijs is gevormd dat werd blootgesteld aan straling in de verre hoeken van ons jonge zonnestelsel.
“Dankzij aangepaste instrumenten hier op Penn State konden we isotopen meten van organische verbindingen zoals glycine. Het lukte zo zelfs om zeer lage concentraties op te pikken”, vertelt Baczynski trots. “Zonder technologische vooruitgang en gespecialiseerde apparatuur was deze ontdekking nooit mogelijk geweest.”
Murchison-meteoriet
Het team vergeleek de Bennu-resultaten met de beroemde Murchison-meteoriet, die in 1969 uit de lucht viel en in Australië neerplofte. Daarbij leken de aminozuren te zijn gevormd bij milde temperaturen in vloeibaar water, vergelijkbaar met de omstandigheden lang geleden op Aarde. Maar de Bennu-moleculen hebben een totaal ander isotopenpatroon dan de Murchison-aminozuren.
“De kans is groot dat aminozuren een cruciale rol speelden bij het ontstaan van leven op Aarde. Deze resultaten zijn dan ook erg verrassend en interessant”, zegt onderzoeker Ophélie McIntosh. “Het lijkt er sterk op dat Bennu en Murchison zijn gevormd in chemisch totaal verschillende gebieden van ons zonnestelsel.”
Meer vragen dan antwoorden
De ontdekking roept allerlei nieuwe vragen op. Aminozuren bestaan in twee spiegelbeeldvormen, zoals linker- en rechterhanden. Normaal gesproken hebben deze hetzelfde isotopenpatroon, maar bij Bennu gaat deze vlieger niet op. De twee vormen van glutaminezuur laten drastisch verschillende stikstofwaarden zien. Niemand snapt hoe dat kan en het team is nu dan ook druk bezig om uit te zoeken wat er aan de hand is.
“Nu hebben we meer vragen dan antwoorden”, zegt Baczynski. “We zijn van plan om aminozuren in andere meteorieten te onderzoeken om te zien of ze lijken op Bennu en Murchison. Het kan ook zijn dat er nog meer variatie is in de manieren waarop de bouwstenen van leven kunnen ontstaan.”
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Wat als planetoïde Bennu op aarde inslaat? Dat is geen fijn scenario en Onderzoekers ontdekken bouwstenen van leven (en meer!) in monsters afkomstig van planetoïde Bennu. Of lees dit artikel: Zon richt in korte tijd behoorlijk wat schade aan op planetoïde Bennu.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
