Livets vidtstrakte råmaterialer

Livets start kan skyldes komplekse organiske molekyler, som er fremstillet i en interstellar skys iskolde midte

Max P. Bernstein, Scott A. Sandford og Louis J. Allamandola*

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\ems.gif$

Indhold:

Indledning
Oprindelsernes oprindelse
Isskab eller ildstorm?
Skyer i laboratoriet
Fra molekyler til liv
Box: Råmaterialer eller virkeligt liv?
Yderligere læsning
Læserbreve til redaktørerne af Scientific American

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\hrteal.gif$

I århundreder har kometer påført det menneskelige sind katastrofe. I år 400 F.K. havde kinesiske astronomer skitseret 29 varianter af kometer, hvoraf mange forudsagde vanskeligheder. Aristoteles antagelse, at kometer var en advarsel fra guderne, havde sit tag i den vestlige civilisation i to årtusinder efter de gamle grækeres gyldne tider. Selv ved slutningen af det 20. århundrede spillede kometer og meteorer hovedrollerne i filmfortællinger om dommedag og ødelæggelse. Komettruslen er, viser det sig, ikke kun mytologisk. Moderne videnskab har afsløret, at en gigantisk kollision sandsynligvis gjorde det af med dinosaurerne og i 1994 betragtede menneskene nervøst kometen Shoemaker-Levy 9 støde ind i Jupiter.
    I lyset af deres ildevarslende omdømme er det ironisk at tænke sig, at så fjerne klippestykker fra rummet kan være ansvarlige for at gøre Jorden til den behagelige planet, dækket af liv, som den er i dag. Siden de tidlige 1960'ere har rumforskere overvejet, om kometer og andre rester fra solsystemets dannelse har transporteret gas og vandmolekyler ind og om disse komponenter sørgede for den atmosfære og de oceaner, som gjorde planeten beboelig. Et voksende antal forskere, inkluderende vort hold på Astrochemistry Laboratory på National Aeronautics and Space Administration Ames Research Center, tror nu, at nogle vigtige råmaterialer, som var nødvendige for opbygningen af liv, også tomlede en tur fra rummet. Nogle af disse udenjordiske organiske molekyler dannede utætte kapsler, som kunne have været hjemsted for de første celleprocesser. Andre molekyler kunne have absorberet dele af Solens ultraviolette stråling og derved beskyttet mindre hårdføre molekyler og hjulpet med at omdanne den lysenergi til kemisk føde.
    I dette scenario blev livets scene sat for mere end fire milliarder år siden, da en kold interstellar sky kollapsede til den drejende skive af varm gas og støv, som vort solsystem opstod af. Jorden smeltede sammen ikke længe efter Solen, for omkring 4,5 milliarder år siden og mentes længe at have bibeholdt vand og ingredienserne til liv siden da. I dag har mange forskere mistanke om, at dens tidligste dage var varme, tørre og sterile. Det er nu klart, at klippestykker fra rummet bombarderede den unge planet og derved skabte omvæltninger svarende til detonationen af utallige atombomber. Månen kan faktisk være en klump af Jorden, som blev sprængt bort i en kollision med en genstand på størrelse med Mars. [se "The Scientific Legacy of Apollo," af G. Jeffrey Taylor; Scientific American, Juli 1994]. Denne type nedslag, som var almindelige indtil for omkring 4,0 milliarder år siden, har bestemt afbrudt enhver form for nybagt liv, der kæmpede for sin eksistens før da.
    Efterhånden som ny forskning fremrykker den dag, hvor planeten blev beboelig, skubber andre opdagelser de første tegn på liv tilbage. Mikrofossiler fundet i gamle klipper fra Australien og Sydafrika demonstrerer, at det jordiske liv helt sikkert blomstrede for 3,5 milliarder år siden. Selv ældre klipper fra Grønland, som er 3,9 milliarder år gamle, indeholder isotopiske fingeraftryk af kulstof, som kun kan have tilhørt en levende organisme. Med andre ord: kun 100 millioner år, eller der omkring, efter det tidligst mulige tidspunkt, hvor Jorden sikkert kunne understøtte liv, var organismerne allerede så godt etableret, at der er vidnesbyrd om dem i dag. Dette snævre tidsvindue for livets fremkomst betyder, at processen kan have krævet hjælp af molekyler fra rummet.

Oprindelsens oprindelse

Planetens første encellede organismer skylder antageligt deres oprindelige debut en serie kemiske trin, som førte til kulstofrige molekyler som aminosyrer. Under de rette betingelser forbandt aminosyrerne sig til kædelignende proteiner, livets byggesten. En af de første forskere, der viste, hvordan disse igangsættende aminosyrer kunne være opstået, var Stanley L. Miller, graduate student i Harold C. Ureys laboratorium på University of Chicago i begyndelsen af 1950'erne. Miller, som nu er på University of California at San Diego, sendte gnister, som lignede lyn, gennem en primitiv "atmosfære" af simple brintrige molekyler, som var lukket inde i en glasflaske. I løbet af nogle få uger gav reaktionen en række organiske molekyler - blandt dem aminosyrer - i en anden flaske, som simulerede havvandet nede under.
    Nye vidnesbyrd har skabt tvivl om bestanddelene af Millers atmosfære, men hans teori om den oprindelige suppe, som forklarer, hvordan livets ingredienser blev dannet i en varm dam eller et varmt hav på planetens overflade, har stadig mange tilhængere. Nogle forskere har fornylig flyttet suppen til havbunden, hvor de forestillede sig, at mudrede mineralskyer, der blev spyet ud af varme kilder, kunne have dannet molekylerne til livets forstadier. Men en voksende gruppe andre forskere ser på en helt anden kilde til livgivende molekyler: rummet.
    Juan Oró fra University of Houston foreslog udenjordiske bidrag i 1961 og Sherwood Chang ved NASA Ames genoplivede teorien i 1979. Siden 1990 har Christopher R. Chyba fra Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute i Mountain View, Calif., været den fremmeste fortaler for ideen om, at små kometer, meteorer og interplanetare støvpartikler transporterede planetens vand og atmosfæriske gasser fra rummet.
    Ikke alle forskere er enige om, hvordan Jorden fik sine oceaner, men de fleste medgiver, at klippestykker fra rummet bidrog. Man estimerer, at der dagligt falder hundredvis af tons støv alene ned på planetens overflade. Disse små stumper - de største ikke større end et sandskorn - forurener det indre solsystem og stryger sommetider over nattehimlen som stjerneskud. Der er nu voksende vidnesbyrd om, at kometer og deres lige, foruden at transportere de gasser og det vand, som gjorde planeten beboelig, også krydrede den oprindelige suppe med klargjorte organiske molekyler af den slags, der ses i levende systemer i dag.
    Nylige observationer af kometberømtheder som Halley, Hale-Bopp og Hyakutake afslørede, at disse isgæster er fyldt af organiske forbindelser. I 1986 optog kameraer ombord på Giotto og Vega rumfartøjerne billeder af mørkt materiale på Halleys overflade, som minder om det kullignende kerogen i nogle meteoritter og massespektrometre fangede glimt af kulstofrige molekyler. Senere har jordbaserede teleskoper, der undersøgte koma og hale på kometerne Hyakutake og Hale-Bopp skelnet et antal specifikke organiske forbindelser, inkluderende methan og ethan. Adskillige rumfartøjer vil udforske andre kometer i de næste 20 år [se tabel].

Komet missioner under forberedelse
Stardust	Space Technology 4/ Champollion	Rosetta
Første kometprøve fra det dybe rum	Første kometlanding	Mest grundige kometstudium nogensinde
En probe vil flyve gennem den gasformige koma på komet Wild 2 i 2004 og bruge en siliciumbaseret substans kaldet aerogel til at indsamle støvprøver, som den vil returnere til Jorden i 2006. Opsendelse: 7. februar, 1999 (NASA)	En satellit i kredsløb om komet Tempel 1 vil sende et lille fartøj til landing på kometens klippekerne i 2005. Landeren vil tage fotos og analysere prøver af overfladen. Opsendelse: 2003 (NASA)	En satellit vil mødes med komet Wirtanen i 2013 og vil bruge 11 måneder på målinger fra kredsløb, mens en lander undersøger kometens overflade. Opsendelse: 2003 (European Space Agency)

Når en komet passerer gennem det varme indre solsystem, koger dele af den bort som gas og støv, af hvilket noget senere fejes op af Jordens tyngdetiltrækning. NASA forskere opfanger kometpartikler i den øvre atmosfære ved brug af ER2 fly, der flyver dobbelt så højt som et typisk passagerfly. I højder på 62.000 fod hænger rumstøvet fast på oliedækkede plasticplader inde i beholdere under flyets vinger. En af os (Sandford) fandt sammen med andre forskere, som analyserer disse mikroskopiske partikler, at nogle af dem indeholder op til 50 procent organisk kulstof, mere end noget andet kendt udenjordisk objekt. Selv om det gennemsnitligt kun indeholder 10 procent kulstof, bringer rumstøvet omkring 30 tons organisk materiale til Jorden hver dag.
Bedre forstået end fjerne kometer og mikroskopisk støv er de store klumper af asteroider, som virkelig støder ind i Jorden som meteoritter. Selv om de mest består af metal og klippe, indeholder nogle meteoritter også forbindelser som kernebaser, ketoner, quinoner, carboxylsyrer, aminer og amider. Ud af mængden af komplekse organiske forbindelser, man har uddraget fra meteoritterne har 70 variationer af aminosyrer fået mest opmærksomhed. Kun otte af disse aminosyrer er del af den gruppe på 20, som anvendes af levende celler til at opbygge proteiner, men de, der er af udenjordisk oprindelse, indeholder en egenskab, som er væsentlig i jordisk liv. Aminosyrer findes som par af spejlbilleder, en molekylær egenskab, der kaldes chiralitet. På samme måde som en persons hænder ser ens ud, når håndflade presses mod håndflade, men forskellige, når de anbringes håndflade mod knoer, er individuelle aminosyrer enten venstrehåndede eller højrehåndede. Af dårligt kendte grunde og med sjældne undtagelser er aminosyrer i levende organismer venstrehåndede. En del af kritikken af eksperimenter af Miller-typen er, at de frembringer ens antal af begge former. Det er her udenjordiske aminosyrer vinder frem. Siden hans første rapport i 1993, har John R. Cronin fra Arizona State University demonstreret et lille overskud af venstrehåndethed i adskillige aminosyrer, som er udvundet af to forskellige meteoritter. Nogle forskere tror at livets venstrehåndethed er tilfældig, men udenjordiske begyndelsesingredienser kan have forudbestemt denne molekylære ejendommelighed.
Aminosyrer er måske de biologisk mest relevante kulstofmolekyler i meteoritter, men de er ikke de oftest forekommende. Det meste af kulstoffet er bundet i kerogen, et materiale, som delvist består af polycykliske aromatiske kulhydrater, forbindelser, der måske bedst er kendt som kræftfremkaldende forurening på Jorden. Et forbrændingsprodukt som findes i sod, grillede hamburgere og automobiludstødning. Disse særlige kulhydrater forårsagede også røre, da de blev detekteret i den kontroversielle Mars meteorit ALH 84001, som nogle forskere mener indeholder vidnesbyrd om fossile marsmikrober.

Isskab eller ildstorm?

Skønt det er klart, at kometer, meteoritter og støv bar interessante molekyler til Jorden, har det været vanskeligere at finde ud af, hvor disse molekyler kom fra. Nogle forskere har foreslået, at reaktioner i flydende vand, som sivede gennem ophavskometerne eller gennem nogle meteoritters asteroider er delvist ansvarlige for deres rige organiske kemi. Men disse reaktioner kunne næppe redegøre for de kulstofmolekyler, som er frosset i mørke interstellare skyer.
    Forskerne tror mere og mere på, at kometis er rester af den mørke sky, som kollapsede til den brændende soltåge, den drejende sky af gas og støv, som fødte solen og planeterne. Isen er forblevet uændret, fordi den var beskyttet i systemets dybfrosne ydre. Andre forskere forsikrer stadig en gammel påstand om, at udenjordiske organiske molekyler blev født inde i tågen. Ifølge denne teori kogte is fra moderskyen bort, molekylerne gik i stykker og blev omdannet under den voldsomme dannelse af planeter.
    Molekyler, der er blevet mishandlet i soltågen og først senere frosset til kometer, burde indeholde isotop signaturer, som er almindelige for planeter og andre objekter i det indre solsystem. Tværtimod er det meste kometstøv beriget med sjældne grundstoffer som deuterium (en isotop af brint med en ekstra neutron). Deuterium berigelse er karakteristisk for kemiske reaktioner i det interstellare rums lavtemperatur miljø. Derude, hvor temperaturerne svæver lige over absolut nul, er der kun lige energi nok til at ryste nogle få af de molekyler fra hinanden, som blev lavet af de tungere isotoper, så de har tendens til at hobe sig op med tiden. Den sande oprindelse til de fleste kometer og meteoritter er sikkert en kombination af det rene interstellare isskab og tågens ildstorm. Denne dualitet manifesterer sig ved, at rumstøvet består af materialer, som er blevet ændret af stor varme, der ligger lige ved siden af andre, som ikke er. Alligevel har en mængde vidnesbyrd i løbet af de to år, der er gået siden observationerne af kometerne Hale-Bopp og Hyakutake, støttet sagen for kometernes interstellare afstamning. For eksempel har dusinvis af forskere detekteret slående ligheder mellem specifikke molekyler og deuteriumberigelser i kometer og dem der alment observeres i interstellare iskorn. Desuden bekræfter spintilstanden af brintatomer - et mål for de forhold isen har været ude for - i vand fra komet Hale-Bopp, at isen dannedes ved, og aldrig blev opvarmet over, omkring 25 Kelvin (-400 grader Fahrenheit).
    Hvis kometisen kom fra en interstellar sky, er det nemt at tro, at organiske molekyler også gjorde. Astronomerne ser signaturerne af en række organiske forbindelser i hele universet, især blandt skyerne. For eksempel har et årti's forskning udført af en af os (Allamandola) og andre afsløret, at polycykliske aromatiske kulhydrater er den mest udbredte klasse af forbindelser, der indeholder kulstof, i universet og indeholder op til 20 procent af den totale galaktiske mængde carbon i deres molekylære gitre.
    Udledning af sammensætningen af mikroskopiske partikler af støv og is hundreder af lysår borte er mulig delvist på grund af astronomiske observationer af skyer som Ørnetågen. Mørke skyer absorberer noget af den infrarøde stråling fra nærliggende stjerner. Når den resterende stråling når detektorer på Jorden og spredes ud i et spektrum, svarer manglende lys ved visse bølgelængder til bestemte kemiske bindinger med evnen til at absorbere lys.

Skyer i laboratoriet

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\eagle.jpg$

Ørnetågen Simuleringer i laboratoriet efterligner det der sker i de kolde dele af interstellare skyer.

Ved at sammenligne de infrarøde spektre af skyer i rummet med lignende målinger af analoger til interstellar is, som er fremstillet i laboratoriet, bestemte vor gruppe ved NASA Ames og adskillige andre hold rundt om i verden, at iskornene i de mørke skyer er frosne på kerner af silikat eller carbon. Isen er primært sammensat af vand, men indeholder ofte op til 10 procent simple molekyler som kultveilte, kulilte, methan, methanol og ammoniak.
    Vi ønskede at forstå, hvordan disse meget simple og talrige interstellare molekyler gennemgår reaktioner i den is, der omdanner dem til de mere komplicerede forbindelser, der ses i meteoritter. Allamandola, der havde trænet som kryogenkemiker, besluttede at bygge en interstellar sky i laboratoriet.
    Kølemaskiner og pumper frembringer et koldt vacuum inde i et metalkammer, hvis sider er omkring 20 cm. En dis af simple gasmolekyler, som sprøjtes ind gennem et kobberrør, fryser fast på en skive af aluminium eller cæsium iodid på størrelse med en ispind. Skiven spiller rollen som rumkornets kerne. For at gøre den interstellare skys miljø komplet, projicerer en lille ultraviolet lampe stjernelignende stråling ind i kammeret.
    Vore eksperimenter afslører, at selv ved rummets ekstremt lave temperaturer og tryk bryder den ultraviolette stråling kemiske bindinger, ligesom den gør i Jordens atmosfære. Dér er strålingen berygtet for at nedbryde kemikalier som chlorfluorcarbon, hvis nyligt frigjorte atomer angriber de beskyttende ozonmolekyler, som hindrer strålingen i at bage planeten nede under.
    I rummet, når atomerne er låst i is, kan denne bindingsbrydende proces få molekylære fragmenter til at rekombinere til usædvanligt komplekse strukturer, hvilket ikke ville være muligt, hvis disse fragmenter havde frihed til at drive fra hinanden. Overalt i rummet, hvor man ser disse iskorn, dannes der komplekse forbindelser - særligt i de ultravioletrige områder omkring unge stjerner. I vort skykammer bader vi det voksende iskorn i stråling mage til den et rumkorn ville opleve i løbet af tusinder af år.
    Da en af os (Bernstein) startede med en simpel is af frosset vand, methanol og ammoniak - i samme forhold som ses i rumis - gav eksperimentet komplekse forbindelser som de ketoner, nitriler, ethere og alcoholer, som er fundet i kulstofrige meteoritter. Vi skabte også hexamethylethylentetramin, eller HMT, et sekscarbon molekyle, som vides at producere aminosyrer i varmt, surt vand. Molekyler med op til 15 carbon bindinger viste sig også i blandingen.
    Nogle af disse forbindelser viser en mærkelig tendens, som kan have indeholdt det tidlige livs aktiviteter. David W. Deamer, kemiker ved University of California at Santa Cruz, opdagede, at nogle af molekylerne i skykammerets iskorn danner kapsellignende smådråber i vand. Disse kapsler har en slående lighed med dem, han producerede for 10 år siden ved brug af udtræk fra meteoritten fra Murchison, Australien. Når Deamer blandede organiske forbindelser fra meteoritten med vand, samlede de sig spontant til sfæriske strukturer lig cellemembraner. Vor kollega Jason Dworkin har vist, at disse kapsler er lavet af en skare komplekse organiske molekyler.
    For at denne selvorganisering skal finde sted, har molekylerne sædvanligvis et dusin carbon atomer eller mere og de skal være amphiphile. Det betyder, at deres hydrofile, eller vandelskende, hoveder retter sig ind mod vandet mens deres hydrofobe haler forbliver gemt væk inde i membranen. Bobler i ekstrakter fra både meteoritten og skykammeret fluoriserer også, hvilket viser, at der er fanget yderligere organisk materiale indeni.
    Blandt de forbindelser vi fremstiller, som måske har den største biologisk betydning, er dem, der fremkommer, når vi starter med vandis, som indeslutter de polycykliske aromatiske kulhydrater, som vides at være til stede i stor mængde i skyerne. Under interstellare forhold omdanner kulhydraterne sig til mange af komponenterne i carbonrige meteoritter, inkluderende mere komplekse alkoholer, ethere, og, måske mest betydningsfuldt, quinoner. Quinoner, som er allestedsnærværende i levende systemer i dag, kan stabilisere elektroner, der ikke er i par, en evne levende celler behøver til forskellige energioverførselsaktiviteter. For eksempel er de aktive ingredienser i aloe og henna, quinoner.
    Disse alsidige molekylers evne til at transportere elektroner spiller en vigtig rolle i omdannelsen af lys til kemisk energi i moderne fotosyntese. Denne evne viser sig at være mere interessant, når den kobles med quinonernes evne til at absorbere ultraviolet stråling - en alvorlig fare for skrøbelige molekyler som aminosyrer. Udenjordiske quinoner kan have virket som ultraviolet skjold før Jordens beskyttende ozonlag udvikledes. Desuden kan de have været de molekyler, som planetens første livsformer brugte til at opfange lys til fotosyntesens primitive forstadier.

Fra molekyler til liv

Fra laboratorieeksperimenter og astronomiske observationer ved vi, at det dybe rums tilsyneladende goldhed frembringer komplekse organiske forbindelser, som meteoritter og støv bringer til os, selv i dag. Når vi igen overvejer livets opståen i lys af dette, kan vi se, at ankomsten af aminosyrer, quinoner, amphiphile molekyler og anden udenjordisk organisk kemi meget vel kan have gjort det muligt for livet at blomstre eller i det mindste muliggjort dets udvikling. Måske byggede udenjordiske aminosyrer de første proteiner og måske indeholdt amphiphile molekyler quinonernes lysbindende evne, men hvilken bestemt rolle disse organiske forbindelser spillede er ikke tydeligt. Udenjordisk organisk kemi kan blot have været startmaterialet til kemiske reaktioner, som frembragte andre molekyler.
    Man kan forestille sig, at et molekyle, som bogstaveligt talt faldt fra himlen, kunne have startet eller accelereret en enkel kemisk reaktion, som var nøglen til det tidlige liv. Hvis livets molekylære forstadier blev forbundet i en oprindelig suppe, kan aminosyrer fra rummet have sørget for de altafgørende mængder, som var nødvendige for at gøre disse trin mulige. På samme måde kunne livbyggende begivenheder på havbunden have indarbejdet komponenter af udenjordiske forbindelser, som regnede ned i oceanerne. Det, at kunne udføre denne kemi, kunne have givet en evolutionær fordel. I tidens løb ville den simple reaktion blive dybt indgroet i det, der nu er en biokemisk reaktion, som reguleres af et protein.
    Der er selvfølgelig stadig et stort gab mellem selv de mest komplekse organiske forbindelser og den genetiske kode, stofskifte og selvreproduktion, som er altafgørende ved definitionen af liv. Men givet deres allestedsnærvær betyder det, at hvis organiske molekyler fra rummet havde noget at gøre med liv her, så var de - og er altid - til rådighed med hjælp til udviklingen af liv andre steder.
    Tegn på forhold, der er venlige for liv, på Mars og under isoverfladen af Jupiters måne Europa antyder, at andre steder i vort solsystem kan have draget fordel af udenjordiske bidrag. Allestedsnærværelsen af komplekse organiske molekyler i hele rummet, kombineret med de nylige opdagelser af planeter omkring andre stjerner, gør det også mere sandsynligt, at forholdene, der fører til liv, om ikke livet selv, også har udviklet sig i andre solsystemer.

Råmaterialer eller virkeligt liv?

Livets råmaterialer rejsende til Jorden på kometer og meteorer er langt fra levende organismer, der driver ind fra rummet og koloniserer planeten - en gammel ide kendt som panspermia. Francesco Redi, en fysiker fra det 17'ende århundrede, pillede glorien af det længe gældende synspunkt, at liv opstår fra ikkelevende stof. Derefter antog man, at liv kun kunne komme fra liv. Ved at følge denne logik foreslog den svenske kemiker og nobelpristager Svante A. Arrhenius i 1908, at stråling fra stjerner kunne blæse mikroskopiske bakterier fra en verden til en anden.
Få andre forskere har villet overveje en sådan udenjordisk kolonisering - indtil fornyligt. Kontroversielle rapporter om fossile mikrober i Mars meteoritten ALH 84001 genoplivede panspermiateorien i 1996 og en rapport foreslog samme år, at de indre planeter kan have udvekslet tonsvis af klippestykker i de seneste få milliarder år. Alligevel tror få forskere, at liv nogensinde opstod på Mars og at marsorganismer kunne have overlevet turen på 80 millioner kilometer til Jorden.

Selv hvis en mikrobe kunne udholde det nedslag, der slyngede den ud i rummet, ville den dødelige stråling og rummets fuldstændige vacuum, under tusinder af års rejse, sandsynligvis ødelægge den. I dette lys forekommer kolonisering fra Mars unødvendigt kompliceret, når livet lige så godt kunne have startet her på Jorden. Eller måske opstod livet uafhængigt på Mars, hvis den besad livsvenlige betingelser på et tidspunkt i fortiden. Trods alt ville de kometer og meteorer, som såede vand og organiske molekyler på Jorden, have sørget for den samme service i hele solsystemet.
I december i år vil en ny NASA probe afsøge marsoverfladen for tegn på liv [Mars Polar Lander ringede desværre ikke hjem. o.a.]. Men selv om der viser sig at være liv på den Røde Planet, er det at bevise, at disse organismer overlevede en tur fra deres hjemplanet og slog sig ned på Jorden, en anden fortælling.

Yderligere læsning

The Astrochemical Evolution of the Interstellar Medium Emma L.O. Bakes. Twin Press Astronomy Publishers, 1997.

Comets and the Origin and Evolution of Life. Edited by Paul J. Thomas, Christopher F. Chyba and Christopher P. McKay. Springer, 1997.

Pasteur, Light and Life John Cronin in Physics World, Vol. 11, No. 10, pages 23-24; October 1998.

UV Irradiation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Ices: Production of Alcohols, Quinones, and Ethers. Max P. Bernstein et al. in Science, Vol. 283, pages 1135-1138; February 19, 1999.

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\hrteal.gif$

* Max P. Bernstein, Scott A. Sandford og Louis J. Allamandola arbejder i Astrochemistry Laboratory ved National Aeronautics and Space Administration Ames Research Center. Bernstein har kontrakt med NASA Ames og medlem af Search for Extraterrestrial Intelligence Institute i Mountain View, Californien. Han simulerer den organiske kemi i kometer og interstellare iskorn og overvejer deres forbindelser med livets oprindelse. Sandford og Allamandola er begge tjenestemænd ved NASA Ames. Sandford udførte frugtbart pionerarbejde på interplanetare støvpartikler, er associeret redaktør af tidsskriftet Meteoritics and Planetary Science og medforsker i NASA's Stardust mission. Allamandola, grundlægger og direktør for Ames Astrochemistry Laboratory, har 20 års erfaring i pionerstudier af interstellare og solsystem is og er ophavsmand til hypotesen om polycykliske aromatiske kulhydrater.
Man kan læse mere om forfatterne og deres forskning på http://web99.arc.nasa.gov/~astrochm/ på World Wide Web.

Fra Life's Far-Flung Raw Materials, Scientific American, Juli 1999, pp.26-33.

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\hrteal.gif$

Breve til redaktørerne af Scientific American:

Et stort antal læsere svarede på "Life's Far-Flung Raw Materials," af Max P. Bernstein, Scott A. Sandford og Louis J. Allamandola i juli udgaven. Mange forlangte at vide, hvorfor forfatterne ikke diskuterede det arbejde, der udføres af visse forskere, som har fremført panspermia - teorien om at udenjordiske organismer tomlede den til Jorden på kometer og meteorer og koloniserede vor planet. Omvendt følte antispermia-læsere, at artiklen repræsenterede en uansvarlig advokatur for en ide, der er langt ude.
Som svar kan vi pege på, at denne artikel diskuterede muligheden for, at livets råmaterialer - komplekse organiske molekyler - ankom til Jorden på denne måde. Det er, selvfølgelig, en temmelig anderledes ide, end at levende organismer ankommer fra det ydre rum og koloniserer liv her - en forskel, som blev udtrykt i en særskilt sektion ved artiklen. Vi var alligevel nysgerrige om Bernstein's tanker om panspermia. "Jeg er så overbevist, som jeg kan være, om, at livet på Jorden ikke var resultatet af interstellare bakterier, der svævede hertil, fordi moderne observationer simpelthen ikke er konsistente med denne ide," forsikrer han. "Indtil de vidnesbyrd fremlægges, vil jeg holde på, at livet startede her, da det er den bedste teori, vi har indtil nu." Yderligere læserkommentarer angående denne artikel følger.

Livets interstellare ingredienser

Jeg læste med interesse "Livets vidtstrakte råmaterialer," af Max P. Bernstein, Scott A. Sandford og Louis J. Allamandola. Artiklen erklærer, at livet på Jorden er lavet af venstrehåndede aminosyrer, hvilket korrelerer med en tendens mod venstrehåndethed i udenjordiske molekyler. Er der nogen forklaringer på, hvorfor venstrehåndethed begunstiges frem for højrehåndethed? Hvis livet på vor planet startede efter en serie falske starter, er det så muligt, at nogle af disse kunne have ført til liv baseret på højrehåndede aminosyrer?
DAVID LESBERG
via e-post

Jeg blev fascineret af spekulationen i "Livets vidtstrakte råmaterialer". Jeg talte fire kunne, to kan have, og en af hver af kunne have, sandsynligvis, antageligt og medfører. Wow - sikken overbevisning! Min virkelige grund til at skrive drejer sig imidlertid om meteoritten ALH 84001. Hvilke vidnesbyrd er der for dens påståede Mars oprindelse?
DANIEL Y. MESCHTER
via e-post

Bernstein svarer:
Nylig forskning har vist, at der er et overskud af venstrehåndede aminosyrer i to carbonrige meteoritter, hvilket, som Lesberg bemærker, antyder, at venstrehåndetheden af aminosyrerne i vore legemer blev bestemt af udenjordisk input. Fordi det forekommer, at det er venstrehåndede aminosyrer, der begunstiges, er det usandsynligt, at dette skete ved en tilfældighed; derfor var tidligere "falske starter" sandsynligvis også venstrehåndede. Men hvorfor? Ét forslag er, at venstrehåndede aminosyrer skulle være lidt mere stabile på grund af den svage kraft, men denne virkning synes alt for lille til at redegøre for det observerede overskud. Man har også teorier om, at hvis materialet ud fra hvilket vort solsystem blev lavet, blev udsat for cirkulært polariseret stråling, kunne det have resulteret i, at molekyler af énhåndethed blev begunstiget. Denne ide har fået; opmærksomhed fornylig fordi, der er blevet detekteret cirkulært polariseret stråling i det interstellare medie. Hvis man antager, at der er liv andre steder, kan strålingen i et andet område af rummet meget vel have haft den anden polarisering og således have forårsaget organismer med højrehåndede aminosyrer.
Vedrørende Meschter's spørgsmål er oprindelsen af ALH 84001 ikke kontroversiel. ALH 84001 er én af en gruppe Mars meteoritter kaldet SNC'er. Gasserne, som er fanget inde i disse klippestykker, svarer meget godt til Mars atmosfæren, hvilket viser, at de kom fra Mars.
Med hensyn til frekvensen af kunne, kan måske, kunne måske og sandsynligvis i vor artikel, kan igangværende videnskabelige undersøgelser sjældent omtales ærligt uden disse ord. Man burde bekymre sig mere om de forskere, som ikke bruger betingede udsagn, end dem der gør.

Fra Letters to the Editors, Scientific American, November 1999, s. 8.

$Beskrivelse: Beskrivelse: C:\Users\jørgen\Documents\hrteal.gif$

6. maj, 2000.

Indhold
Første rekognoscering: Udforskning af andre solsystemer :Én sti: Antikaos og tilpasning
Allan Hills 84001
Livets stof: Skal livet være baseret på kulstof?
Europa: En iskugle
Mars: Den rustne planet
Titan: Den maskerede måne
Det levende univers: Genvurdering af Drake ligningen
Index