De aminozuurverdeling in materiaal van biologische oorsprong wijkt sterk af van die in materiaal van anorganische oorsprong.

Universele chemische handtekening leven ontdekt

Leven met een aardse biochemie ontdekken is niet zo moeilijk. Er zijn bepaalde moleculen, denk aan het suikermolecuul glucose, die alleen in aardse organismen voorkomen. Maar hoe bepaal je of die veelbelovende borrelende moddervulkaan op een verre exoplaneet wordt veroorzaakt door een anorganisch proces of toch door leven met een totaal andere chemie dan dat op aarde? De Californische biochemicus Evan Dorn en zijn team vonden een methode, een chemische handtekening van het leven..

Meercellig leven op een gasreus heeft mogelijk veel weg van een ballon.

Buitenaards leven: zoeken naar een spook
Buitenaards leven kan net als het aardse leven op DNA gebaseerd zijn.
Het is alleen zeer de vraag of dat de enig denkbare mogelijkheid is. Zo is ons zonnestelsel extreem rijk aan zuurstof. Misschien dat er op andere planeten planten voorkomen die geen zuurstof uitstoten maar chloor (wat in theorie meer energie oplevert). Op zeer koude planeten komt er misschien leven voor dat niet in water zwemt maar in vloeibaar methaan of ammoniak. Misschien bestaan er levende rotsen, bestaande uit siliciumverbindingen die extreem traag leven en bewegen. Of, op een Io-achtige wereld, is zwavel het elixir van het leven.

De handtekening van het leven
Dorn en zijn team vergeleken buitenaardse bronnen van aminozuren (koolstofchondrieten, koolstofrijke meteorieten) met synthetisch geproduceerde en door aardse organismen geleverde mengsels van aminozuren. Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten. Het bleek dat in de twee mengsels van anorganische oorsprong de verdeling van aminozuren exact gelijk is aan wat op grond van thermodynamische overwegingen verondersteld mag worden. Hoe meer energie het kost een bepaald aminozuur te maken, hoe minder het voorkomt. In organische mengsels wijkt de verdeling sterk af van het thermodynamisch verwachtte mengsel.

handtekening van het leven
De aminozuurverdeling is heel anders bij levende organismen, dan bij anorganisch ontstane aminozuren. Bron: [1]
Handtekening blijkt universeel

Het zou kunnen dat dit effect alleen bij leven met een aardse biochemie optreedt. Dus nam Dorn een tweede proef, deze keer met computergesimuleerd leven. Avida is een simulatiemodel waarin uit elementaire bouwstenen bestaand kunstmatig leven instructies uitvoert. Reeksen, ‘moleculen’, met de juiste instructies kunnen zichzelf kopiëren. Hierbij putten ze uit de voorraad rondzwervende bouwstenen. Dorn mat de frequenties waarin bouwstenen voorkwamen voordat en nadat evolutie was opgetreden.

De frequenties bleken na de evolutie sterk af te wijken van de ‘normale’ frequenties. Bepaalde ‘moleculen’ werden door het Avidaanse leven veel vaker opgenomen dan andere. Kortom: het lijkt hier te gaan om een universele eigenschap van leven. Leven zorgt er op de een of andere manier altijd voor dat chemicaliën in een andere verhouding voorkomen dan volgens thermodynamische berekeningen te verwachten is. Kortom: er is een duidelijek handtekening van het leven te ontdekken.

Op zoek naar planeten met leven
We kunnen nu in principe in de atmosfeer van planeten op vele lichtjaren afstand ontdekken of er leven voorkomt. We hoeven slechts te letten op de relatieve sterkte van het spectrumsignaal voor bepaalde stoffen. Wijkt deze sterk af van wat te verwachten is op een anorganische wereld, dan is dit een definitief bewijs dat deze wereld leven bevat. Of het nu om een chloor-ademende kwal gaat, een zwaveletende schimmel of toch een op koolstof gebaseerde levensvorm, de methode werkt in principe op iedere op scheikunde gebaseerde levensvorm.

Bron

ArXiv

11 reacties op “Universele chemische handtekening leven ontdekt”

    1. Scheikunde is de wetenschap die beschrijft hoe atomen bindingen met elkaar aangaan. Wij en alle andere levensvormen op aarde bestaan (voorzover we weten) uit atomen, vandaar :)
      Atomen bestonden in het begin van het heelal niet, volgens modellen pas 200.000 jaar na de Big Bang.

      Volgens sommige theorieën is ons heelal ontstaan als zwart gat van een ander heelal. Misschien dat bij het samen laten klonteren van materie tot iets dat zwaar genoeg was om zich tot zwart gat te ontwikkelen, wel een beetje scheikunde betrokken was :)

  1. Klopt, maar dan op een negatieve manier :)
    Hoe hoger de temperatuur, hoe minder structuur overblijft. De meeste atomen vallen uit elkaar als de temperatuur hoger dan duizenden graden wordt. Je krijgt dan plasma. Efimovstructuren idd al bij veel lagere temperaturen.

      1. Klopt. Wat wordt gefuseerd zijn alleen hun kernen.

        De elektronenwolk ontstaat vanzelf, omdat de positief geladen atoomkern net zoveel elektronen uit de omgeving aantrekt, tot het elektrisch neutraal is. Bij lage temperaturen zitten deze elektronen in de weg, waardoor atoomkernen niet dicht genoeg bij elkaar kunnen komen voor kernfusie (en, natuurlijk, is hun snelheid te laag om de afstoting tussen de twee kernen te overwinnen).

        1. De fusie ontstaat door inbrengen van hitte ( plasma ) . De energie ontstaat door het vrije neutron wat ontstaat bij de fusie . Bij afkoeling gaan de elementen weer hun oorspronkelijke vorm aan nemen en hebben dan dus ook weer hun elektronenschil weer terug . Toch ?

  2. Is het interessant om aan te willen nemen dat ( volgens sommigen ) ons universum ontstaan is uit een zwart gat van een ander universum , dat dit vorige universum dan gewijzigd naar ons eigen universum gemuteerd is . En dat ons universum hetzelfde lot wacht . Dan zou de grootte van het heelal begrenst kunnen zijn in een zichzelf volgende puls . ?

    1. Zou kunnen maar waarom zou de enige werkelijkheid die wij kennen begrenst zijn in zijn uitvoer. Waarom zou er sprake zijn van imperfectie? En niet van een eeuwig uitbreidbare wereld in alle mogelijke vormen? Omdat wij het niet kunnen voorstellen?

Laat een reactie achter