Svaret på "Hur införlivade de första organismerna på jorden det kritiska elementet fosfor?" har varit ett problem för forskare, men, University of Hawaii i Mānoa fysikaliska kemister tror att en meteorisk besökare kan vara den kritiska länken. Fosfor är ett nyckelelement för molekylerna som består av alla levande organismer och hjälper till att bilda ryggraden i DNA -molekyler, cellmembran (fosfolipider), även ben och tänder. Dock, mest fosfor på jorden är bunden i ett tillstånd som inte tillåter enkel frigöring eller åtkomst. Moderna organismer har utvecklats för att utvinna de begränsade tillförselerna av fosfor i vatten.

UH Mānoa fysikaliska kemister i samarbete med kollegor från Frankrike och Taiwan har föreslagit att alkylfosfonsyror, som är de enda kända fosforhaltiga organiska föreningarna av utomjordiskt ursprung och levererades till jorden på Murchison-meteoriten, kunde ha varit den tidiga källan till löslig organisk fosfor som är tillgänglig för jordens första organismer.

Utomjordisk is och rymdskräp

Med hjälp av sofistikerade laserbaserade detekteringstekniker tillgängliga på UH:s W.M. Keck Laboratory in Astrochemistry för att identifiera nybildade molekyler. Forskarna upptäckte att alkylfosfonsyra kan produceras i kalla utomjordiska isar som så småningom kan införlivas i rymdskräp som meteoriter och kometer som faller till eller påverkar jorden. Den vägen för alkylfosfonsyran blev sedan tillgänglig för det första livet på jorden. Detta är en viktig upptäckt eftersom den ansluter elementet fosfors prebiotiska ursprung miljarder år tillbaka till is i djupt utrymme. "Det ger också en kritisk komponent för att förstå livets ursprung, "samarbetspartner Cornelia Meinert (University of Nice, Frankrike).

Forskningen beskrivs i "Ursprunget för alkylfosfonsyror i det interstellära mediet" av tidigare UH Mānoa -doktorander Andrew M. Turner och Matthew Abplanalp och postdoktorer Alexandre Bergantini, Robert Frigge och Cheng Zhu, och UH Mānoa kemiprofessor Ralf I. Kaiser, i augusti 7, frågan om Vetenskapliga framsteg .

Forskarnas arbete undersöker hur alkylfosfonsyror bildas i isiga rymdmiljöer i djupt utrymme. De skapade utomjordisk modellis med fosfin, vatten och metan - alla molekyler som har detekterats i djupt utrymme - och utsatt isen för förhållanden som replikerar temperaturer och energiexponeringar i kalla molekylära moln.

Länge sedan, meteoriter och annat rymdmaterial som kometpåverkan skulle ha fört dessa alkylfosfonsyror till jorden, göra dem tillgängliga under framväxten av liv på protojorden. Kanske var dessa föreningar ett mellansteg mot mer komplexa biologiskt relevanta molekyler som skapades i avsaknad av liv.

"De nuvarande experimenten främjar kritiskt vår förståelse för hur de enda organofosformolekylerna som hittats i meteoriter hittills kan bildas i djupt utrymme, begränsar således molekylkomplexiteten hos alkylfosfonsyror syntetiserade i utomjordiska isar vid låg temperatur, sa Turner.

Kaiser tillade, "Identifieringen av alkylfosfonsyror i föreliggande studie tyder på att ännu mer komplexa fosforbärande biorelevanta molekyler kopplade till livets ursprung kan bildas i interstellära isar."