तीन उल्कापिंड वैज्ञानिकों ने हाल ही में डीएनए और उसके चचेरे भाई आरएनए के आणविक निर्माण खंडों की खोज की है। इन बिल्डिंग ब्लॉक्स का एक सबसेट पहले उल्कापिंडों में खोजा गया है, लेकिन बाकी समूह रहस्यमय रूप से अंतरिक्ष चट्टानों से अनुपस्थित लग रहा था – अब तक।
नई खोज इस विचार का समर्थन करती है कि लगभग चार अरब साल पहले उल्कापिंडों के एक बैराज ने पृथ्वी पर प्रारंभिक जीवन शुरू करने के लिए आवश्यक आणविक अवयवों को वितरित किया होगा।
हालांकि, हर कोई इस बात से सहमत नहीं है कि जो कुछ भी खोजा गया है वह हाल ही का है डीएनए सामग्री मूल रूप से अलौकिक हैं; इसके बजाय, कुछ चट्टानें पृथ्वी पर गिरने के बाद उल्कापिंडों में समाप्त हो सकती हैं, माइकल कैलाहन, एक विश्लेषणात्मक रसायनज्ञ, खगोलविज्ञानी और बोइस स्टेट यूनिवर्सिटी के एसोसिएट प्रोफेसर, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने कहा। इस संभावना को खारिज करने के लिए “अतिरिक्त अध्ययन की आवश्यकता है”, कैलहन ने एक ईमेल में लाइव साइंस को बताया।
उन्होंने कहा कि यह मानते हुए कि सभी यौगिक वास्तव में अंतरिक्ष में उत्पन्न हुए थे, उनके बिल्डिंग ब्लॉक्स का एक सबसेट – यौगिकों का एक वर्ग जिसे पाइरीमिडाइन्स के रूप में जाना जाता है – उल्कापिंडों में “बेहद कम सांद्रता” में दिखाई दिया। उन्होंने कहा कि यह खोज इंगित करती है कि दुनिया के पहले आनुवंशिक अणु अंतरिक्ष से डीएनए घटकों की आमद के कारण नहीं बल्कि भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप दिखाई दिए, जो पृथ्वी पर जल्दी सामने आए।
जिम क्लीव्स, एक भू-रसायनविद् और जीवन की उत्पत्ति के अध्ययन के लिए इंटरनेशनल सोसाइटी के अध्यक्ष, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। यह सवाल अभी भी जांच के दायरे में है।
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अंतरिक्ष चट्टानों में जीवन के बुनियादी निर्माण खंड
डीएनए घटक और शाही सेना यह पहले उल्कापिंडों में पाया गया है, लाइव साइंस ने पहले बताया था. विशेष रूप से, इन अंतरिक्ष चट्टानों में न्यूक्लियोबेस, नाइट्रोजन युक्त यौगिक पाए गए हैं जो डीएनए और आरएनए के आनुवंशिक कोड में “अक्षर” के रूप में काम करते हैं। परमाणु आधार पांच मूल स्वादों में आते हैं – एडेनिन (ए), थाइमिन (टी), ग्वानिन (जी), साइटोसिन (सी) और यूरैसिल (यू) – लेकिन पहले, उल्कापिंडों में केवल ए, जी और यू की पहचान की गई थी।
अब, जर्नल में मंगलवार (26 अप्रैल) को प्रकाशित एक अध्ययन में प्रकृति संचारवैज्ञानिकों ने सभी पांच परमाणु ठिकानों को अंदर खोजने की सूचना दी है कार्बन– आपके उल्कापिंड समृद्ध हैं। इसमें तीनों पाइरीमिडीन की ट्रेस मात्रा शामिल थी: साइटोसिन, यूरैसिल और थाइमिन। “विशेष रूप से, साइटोसिन की खोज आश्चर्यजनक है,” जापान में होक्काइडो विश्वविद्यालय में कम तापमान विज्ञान संस्थान के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के पहले लेखक यासुहिरो ओबा ने कहा, क्योंकि साइटोसिन अपेक्षाकृत अस्थिर है और पानी के साथ प्रतिक्रिया करने की संभावना है। .
यद्यपि थाइमिन और साइटोसिन पहले उल्कापिंडों में नहीं पाए गए हैं, प्रयोगशाला अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि ये परमाणु आधार पृथ्वी से टकराने वाली अंतरिक्ष चट्टानों में छिपे हुए, ज्ञात नहीं हो सकते हैं।
उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला सेटिंग्स में, वैज्ञानिकों ने इंटरस्टेलर स्पेस की रासायनिक स्थितियों को फिर से बनाया है – सितारों के बीच का स्थान – जहां गैस और धूल के विशाल बादल लगभग 10 मापते हैं केल्विन्स (माइनस 441.67 डिग्री फ़ारेनहाइट, या माइनस 263.15 डिग्री सेल्सियस) और मूल क्षुद्र ग्रह उल्कापिंड मिल सकते हैं। इन प्रयोगों के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने थाइमिन, साइटोसिन और अन्य प्राथमिक न्यूक्लियोबेस को संश्लेषित किया, यह दर्शाता है कि इन सभी यौगिकों को सैद्धांतिक रूप से उल्कापिंडों में पाया जा सकता है, अध्ययन लेखकों ने अपनी रिपोर्ट में नोट किया है।
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इसलिए टीम तीन ज्ञात उल्कापिंडों में इन परमाणु ठिकानों की तलाश में गई। कैलाहन ने कहा, “मर्चिसन, मरे और टैगिश झील के पत्थर कार्बोनेसियस चोंड्राइट्स नामक उल्कापिंडों के एक वर्ग से संबंधित हैं, जिन्हें बहुत सारे कार्बनिक यौगिकों के लिए जाना जाता है।”
उदाहरण के लिए, तीन उल्कापिंडों में हाइड्रोकार्बन और प्रोटीन (एमिनो एसिड) के निर्माण खंडों की पहचान की गई है, ओबा ने कहा। निम्न के अलावा, पिछले काम मेंओबा और उनके सहयोगियों ने हेक्सामेथिलनेटेट्रामाइन (एचएमटी) नामक एक मायावी अणु की खोज की, जिसे अंतरिक्ष चट्टानों में कार्बनिक अणुओं के लिए एक महत्वपूर्ण अग्रदूत माना जाता है। नासा के अनुसार.
अपने नवीनतम अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी नामक एक तकनीक का उपयोग किया, जिसमें उल्कापिंड के नमूनों को उनके घटक भागों में अलग करने के लिए दबाव वाले पानी का उपयोग करना शामिल है। इस तरह, टीम ने प्रत्येक नमूने से परमाणु आधार निकाले और फिर मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग करके आधारों का विश्लेषण किया, एक ऐसी तकनीक जिसने सामग्री की रासायनिक संरचना को सूक्ष्म रूप से प्रकट किया। ओबा ने लाइव साइंस को बताया, “इस विधि ने हमें बहुत कम सांद्रता पर परमाणु ठिकानों का पता लगाने में सक्षम बनाया, जो कि प्रति ट्रिलियन भागों में कम है।”
विश्लेषण से पता चला कि सभी उल्कापिंडों में एडेनिन और ग्वानिन थे। मर्चिसन के नमूनों में भी यूरैसिल होता है, जबकि अन्य उल्कापिंडों में कम से कम एक यूरैसिल आइसोमर होता है, जिसका अर्थ है समान संख्या और प्रकार के यूरैसिल परमाणुओं के साथ एक यौगिक लेकिन एक अलग स्थानिक व्यवस्था में। इसके अलावा, मर्चिसन और टैगिश झील के नमूनों में थाइमिन था, और मरे उल्कापिंड में थाइमिन आइसोमर्स थे। सभी उल्कापिंडों में यौगिक के विभिन्न आइसोमर्स के साथ साइटोसिन होता है।
अभी भी अनिश्चितता
यह सत्यापित करने के लिए कि परमाणु आधार मूल रूप से अलौकिक थे और स्थलीय संदूषण का परिणाम नहीं थे, टीम ने परीक्षण कक्षों में बिना किसी उल्कापिंड सामग्री के प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं को दोहराया। इन तथाकथित खाली परीक्षणों के दौरान किसी भी परमाणु ठिकानों का पता नहीं चला।
टीम के पास उस जगह से मिट्टी के नमूने भी थे जहां मर्चिसन उल्कापिंड पहली बार पृथ्वी पर गिरा था। ओबा ने कहा कि उन्होंने मिट्टी में कुछ परमाणु ठिकानों का पता लगाया है, लेकिन “उनका वितरण और सांद्रता स्पष्ट रूप से उल्कापिंडों से अलग है।” इसके अलावा, कुछ विशिष्ट आइसोमर्स केवल उल्कापिंडों में दिखाई देते हैं न कि मिट्टी के नमूने में; क्लीव्स ने कहा कि ये “एकल आइसोमर्स” पृथ्वी पर शायद ही कभी देखे जाते हैं, और इसलिए ग्रह की सतह से प्रदूषक होने की संभावना नहीं है।
ओबा ने कहा कि उल्कापिंड में पाए जाने वाले परमाणु आधारों की विविधता की तुलना मिट्टी से करते हुए, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि अंतरिक्ष चट्टान में यौगिक अंतरिक्ष में बने हैं। इस वजह से, वे अनुमान लगाते हैं कि परमाणु ठिकानों ने “पृथ्वी पर सबसे पुराने जीवन की आनुवंशिक विशेषताओं के उद्भव में योगदान दिया,” लेखकों ने लिखा।
हालांकि, इन बिंदुओं के संबंध में, कैलहन ने कहा, अभी भी कुछ अनिश्चितता है।
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शोधकर्ताओं द्वारा विश्लेषण किए गए मिट्टी के नमूने में मर्चिसन उल्कापिंड में पाए गए साइटोसिन, यूरैसिल और थाइमिन की उच्च सांद्रता होती है, कैलाहन ने कहा, “इसलिए यह कहना मुश्किल है कि उल्कापिंड में पृथ्वी बनाम कितना अलौकिक है।” इसके अलावा, टीम ने एक विशिष्ट रासायनिक प्रक्रिया की पहचान नहीं की जो सी, यू, टी और उनके विभिन्न आइसोमर्स का उत्पादन करेगी; इस तरह के विश्लेषण ने इस विचार का समर्थन किया होगा कि इंटरस्टेलर स्पेस में बनने वाले सभी यौगिक।
क्लीव्स ने लाइव साइंस को बताया कि यह निर्धारित करने का एक और तरीका है कि क्या परमाणु आधार वास्तव में अंतरिक्ष से उतरते हैं, कार्बन और नाइट्रोजन के रूपों की जांच करना है। ये तत्व अलग-अलग स्वादों में आते हैं, जिन्हें आइसोटोप कहा जाता है, जिनमें प्रोटॉन की संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है। कैलाहन ने कहा कि पृथ्वी की सामग्री में कार्बन आइसोटोप और नाइट्रोजन आइसोटोप के विभिन्न अनुपात होते हैं, इसलिए इस तरह के विश्लेषण स्थलीय परमाणु आधारों को अलौकिक लोगों से अलग करने में मदद कर सकते हैं। दुर्भाग्य से, इस तरह के प्रयोगों को चलाने के लिए उचित मात्रा में उल्कापिंड सामग्री की आवश्यकता होती है, और इसलिए प्रदर्शन करना मुश्किल हो सकता है, क्लीव्स ने कहा।
किसी भी मामले में, भले ही सी, टी और यू की खोज की गई तत्व अलौकिक थे, उल्कापिंडों में उनकी नगण्य उपस्थिति इस सिद्धांत पर संदेह करती है कि पृथ्वी पर पहला जीवन अंतरिक्ष से डीएनए घटकों के साथ सुसंस्कृत था, कैलाहन ने कहा। “यदि ये परिणाम उल्कापिंडों में विशिष्ट पाइरीमिडीन सांद्रता के प्रतिनिधि हैं, तो यह संभावना है कि प्रारंभिक पृथ्वी भू-रासायनिक संश्लेषण आनुवंशिक सामग्री के उद्भव के लिए जिम्मेदार था, बजाय अलौकिक चालन से इनपुट के,” उन्होंने कहा।
भविष्य में, यूबा और उनके सहयोगियों ने पृथ्वी पर उल्कापिंडों के बजाय सीधे क्षुद्रग्रहों से एकत्रित सामग्री में परमाणु आधारों की तलाश करने की योजना बनाई है, यूबा ने लाइव साइंस को बताया; इससे भूमि जनित प्रदूषकों की समस्या को कम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जापानी अंतरिक्ष यान हायाबुसा 2 हाल ही में क्षुद्रग्रह रयुगु को पृथ्वी पर लाया, लाइव साइंस ने पहले बताया थानासा की OSIRIS-REx जांच 2023 में निकट-पृथ्वी क्षुद्रग्रह बेन्नू के नमूनों को छूने के लिए निर्धारित है, Space.com के अनुसार.
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।
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