(NASA/JPL-Caltech) Die Aussichten, dass sich das Leben in der Antike weiterbildet Mars ist gerade etwas wahrscheinlicher geworden. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass in der fernen Vergangenheit des Planeten die Bedingungen für die Bildung von RNA-Molekülen genau richtig gewesen sein könnten.
Wenn das der Fall wäre, hätte sich im Einklang damit Leben auf dem Mars bilden können RNA-Welt Hypothese – die Idee, dass die RNA älter ist als die DNA, in der unsere genetischen Informationen heute überwiegend gespeichert sind, ein Schritt im komplexen Evolutionsprozess.
Die Recherche wurde auf den Preprint-Server hochgeladen bioRxiv und muss noch einem Peer-Review unterzogen werden, aber es ist ein aufregender Schritt vorwärts in unserem Verständnis des potenziellen – oder vergangenen – Lebens auf dem Roten Planeten.
Wenn es darum geht, Beton zu finden Spuren von Leben auf dem Mars , unsere Fähigkeiten sind durch die Entfernung begrenzt, was wiederum die Technologie einschränkt, die wir zur Erforschung und zum Verständnis des Mars verwenden können. Aber wir können unter anderem versuchen, die geochemische Geschichte des Roten Planeten zu rekonstruieren, um herauszufinden, ob der Mars zumindest gastfreundlich war und ob wir mit unserer weiteren Suche auf dem richtigen Weg sind.
Der RNA-Welt ist ein weithin akzeptiertes hypothetisches Szenario für die Entwicklung des Lebens hier auf der Erde. Es wird angenommen, dass sich die einzelsträngige RNA (Ribonukleinsäure) vor der doppelsträngigen DNA (Desoxyribonukleinsäure) entwickelte.
RNA ist selbstreplizierend, in der Lage, zelluläre chemische Reaktionen zu katalysieren und genetische Informationen zu speichern. Aber sie ist etwas zerbrechlicher als die DNA – als die DNA aufkam, wurde sie der Hypothese zufolge von der RNA abgelöst.
Doch damit sich RNA überhaupt bilden kann, bedarf es bestimmter geochemischer Bedingungen. Um festzustellen, ob sich diese Moleküle auf dem Mars gebildet haben könnten, modellierte ein Forscherteam unter der Leitung des Planetenforschers Angel Mojarro vom MIT die geochemischen Bedingungen des Mars vor 4 Milliarden Jahren, basierend auf unserem heutigen Verständnis seiner Geochemie.
„In dieser Studie synthetisieren wir In-situ- und Orbitalbeobachtungen des Mars und die Modellierung seiner frühen Atmosphäre in Lösungen, die eine Reihe von pH-Werten und Konzentrationen präbiotisch relevanter Metalle enthalten und sich über verschiedene mögliche wässrige Umgebungen erstrecken.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Wir bestimmen dann experimentell die RNA-Abbaukinetik aufgrund der metallkatalysierten Hydrolyse und bewerten, ob der frühe Mars die Ansammlung langlebiger RNA-Polymere zugelassen haben könnte.“
Der Mars verfügt derzeit nicht über flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche, sondern über geologische Beweise, die durch verschiedene Missionen gewonnen wurden deutet darauf hin, dass dies einmal der Fall war , vor langer Zeit.
( Engel Mojarro )
Also schufen Mojarro und sein Team Lösungen für mehrere Metalle, von denen man annahm, dass sie für die Entstehung von Leben wichtig sind, und zwar in den Anteilen, die im Marsboden vorkommen – Eisen, Magnesium und Mangan – sowie verschiedener Säuren, die auch auf dem Mars vorkommen. Diese bildeten eine Reihe von Marsumgebungen nach, von denen wir glauben, dass sie einst ziemlich feucht waren.
Dann tränkte das Team genetische Moleküle in den verschiedenen Lösungen, um zu sehen, wie lange es dauerte, bis die RNA abgebaut war.
Sie fanden heraus, dass die RNA in leicht saurem Wasser – einem pH-Wert von etwa 5,4 – mit einer hohen Konzentration an Magnesiumionen am stabilsten war. Umgebungen, die diese Bedingungen unterstützen würden, wären vulkanische Basalte des Mars – die eingeschränkt wären.
Die globalen Marsbedingungen wären wahrscheinlich neutraler, und es gab sogar einige Lösungen mit einem pH-Wert von 3,2, in denen die RNA schneller abgebaut wurde.
Natürlich beweisen diese Ergebnisse nicht schlüssig, dass sich RNA auf dem Mars entwickelt hat, insbesondere da die Geochemie eine Vermutung ist (eine sehr fundierte Vermutung, aber immer noch eine Vermutung). Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass diese Bedingungen auf dem Mars existiert haben könnten, sodass wir die RNA-World-Hypothese als einen evolutionären Weg des Mars nicht ausschließen können.
„Zukünftige Arbeiten sind erforderlich, um die Zusammensetzung des theoretischen Marswassers im Hinblick auf Mechanismen, die möglicherweise zu einer Anreicherung von Metallen in präbiotisch relevanten Konzentrationen geführt haben, weiter einzuschränken.“ schrieben die Forscher in ihrer Arbeit .
„Die hier vorgestellte Arbeit unterstreicht die Bedeutung von Metallen und pH-Werten, die aus variablen Grundgesteinszusammensetzungen und hypothetischen atmosphärischen Bedingungen für die RNA-Stabilität stammen … [und] erweitert unser Verständnis darüber, wie geochemische Umgebungen die Stabilität einer potenziellen RNA-Welt auf dem Mars beeinflusst haben könnten.“
Die Arbeit des Teams ist auf dem Preprint-Server verfügbar bioRxiv .