HEBBEN KOMETEN HET LEVEN OP AARDE GESTART? CHEMICI VINDEN EEN MISSEND PUZZLESTUKJE VOOR PANSPERMIA 12 april 2016 Kees Deckers Christian Schroeder, docent in milieuwetenschap en planetaire exploratie aan de universiteit van Stirling, Schotland, publiceerde op 7 april  jongstleden op de webplek "The Conversation" de overdenking: Did comets kick-start life on Earth? Chemists find missing piece of puzzle  (Hebben kometen het leven gestart op Aarde? Chemici vinden een missend puzzlestukje) (internetreferentie: https://theconversation.com/did-  comets-kick-start-life-on-earth-chemists-find-missing-piece-of-puzzle-57369). Hij schrijft:  De herkomst van leven op Aarde is door de menselijke geschiedenis heen een zaak van intense discussie geweest. Zelfs vandaag de dag weten wetenschappers niet, of de  moleculaire bouwblokken van het leven gecreëerd werden op Aarde of dat ze hier gebracht werden door kometen en meteorieten. Dit is natuurlijk van enorm belang - als  ze op Aarde gebracht zijn, dan lijkt het aannemelijk dat ze ook naar andere planeten zijn getransporteerd.  De moleculaire bouwblokken van het leven zijn organische verbindingen, die kunnen worden samengevoegd tot eiwitten, R.N.A.1 en D.N.A.2 in levende cellen. Tot op  heden hebben wetenschappers de meeste van deze verbindingen gevonden in meteorieten, kometen en interstellair stof. Maar het suiker ribose3, die de ruggegraat vormt  van R.N.A. is nooit in deze context ontdekt. Experimentele resultaten, gepubliceerd in het tijdschrift "Science" (internetreferentie: http://science.sciencemag.org/content/  352/6282/208) suggereren thans dat zelfs ribose zich kan vormen in kometen - het idee versterkend dat kometen het leven op Aarde hebben gestart.  R.N.A. en D.N.A. Evenals D.N.A. kan R.N.A. informatie coderen. Het is echter een veel eenvoudiger, enkele streng molecuul Een populaire veronderstelling stelt dat het vroege leven  R.N.A. gebruikt kan hebben in plaats van D.N.A. om genetische informatie over te dragen. Zelfs nu nog wordt wordt R.N.A. door cellen gebruikt om informatie voor  eiwit-assemblage af te leveren en veel virussen dragen nog altijd een R.N.A.-genoom.4  De geschiedenis van het chemie-onderzoek dat uitpluist, welke chemie de bouwblokken van het leven kunnen hebben gecreëerd, begon met een beroemd experiment in de  1950-er jaren. Stanley Miller en Harold Urey kregen het voor elkaar om aminozuren te maken, door electrische vonken (die bliksem representeerden) door een mengsel  van water, methaan, ammonia en waterstof te leiden, waarvan zij meenden dat het leek op de atmosfeer van de vroege Aarde (internetreferentie: https://nl.wikipedia.org/  wiki/Miller-Urey-experiment, red.).  De opstelling van het experiment van Miller en Urey Het nieuwe experiment aapt de condities na van de "protoplanetaire schijf", die zowel de kometen als de planeten vormde in ons zonnestelsel. De onderzoekers koelden  een mengsel van water, methanol en ammonia tot een temperatuur van -195 graden Celsius in een vacuüm-ruimte. Terwijl het mengsel condenseerde tot ijs werd het  bestraald met ultraviolet licht. Dit is wat er in feite gebeurt wanneer ijsachtig grein - het ruwe materiaal van een komeet - zich vormt in een protoplanetaire schijf. Tenslotte  werd het ijs weer opgewarmd tot kamertemperatuur, representerend wat er gebeurt als een komeet de zon nadert. Het experiment resulteerde in de vorming van een grote  variëteit aan organische verbindingen, inclusief ribose en andere suiker-moleculen.  Voorbeeld van een protoplanetaire schijf uit het artikel: Het ontstaan van het zonnestelsel, van de webplek "Nieuws en Feiten" (internetreferentie: http://www.nieuws-feiten.nl/het-zonnestelsel/ons-zonnestelsel/258-het-ontstaan-van-het-zonnestelsel) Maar hoe konden deze verbindingen op de Aarde worden afgeleverd? Suikers en andere organische materialen in de protoplanetaire schijf zouden de aantrekkingskracht  hebben moeten overleven, die de ijsachtige korrels naar elkaar toetrok om kometen en asteroïden te creëren. Terwijl recente observatie er op wijst dat dit een zachtaardig  proces was, zouden daarop volgende botsingen tussen deze objecten een deel van deze - maar niet alle - organische verbindingen mogelijk hebben vernietigd. Maar  experimenten, waarbij met kogels in ijs geschoten wordt, hebben aangetoond dat dit proces zelf ook kan leiden tot de vorming van verbindingen zoals aminozuren.  De Aarde vormde zich door botsingen van dergelijke kometen en asteroïden. De hitte bij deze processen werd tenslotte zo immens, dat zich een oceaan van magma vormde  op het oppervlak, waarvan we weten dat die alle organische verbindingen zou hebben vernietigd. Een tweede golf van asteroïden en kometen die op de jonge planeet neer  regende, moet ze daarom afgeleverd hebben, tenzij ze als vanzelf werden gemaakt over de gehele Aarde.  Leven buiten de Aarde? Hoe opwindend de resultaten ook mogen zijn, het is belangrijk te onthouden dat ze geverifieerd moeten worden door ze te herhalen en door ze te observeren in echte  kometen.  Zelfs als ze kritisch onderzoek doorstaan, is het nog altijd mogelijk voor de bouwblokken van het leven om zich gevormd te hebben op Aarde - een buitenaardse  toevloed is niet per se noodzakelijk.  De laatste vondst draagt bij aan een groeiende hoeveelheid bewijsmateriaal, dat de bouwblokken van het leven door het gehele universum normaal zijn, wat de  verleidelijke mogelijkheid presenteert dat andere planeten met geschikte voorwaarden ook bezaaid zouden kunnen zijn met leven door kometen. De grote vraag is nu, wat  de waarschijnlijkheid is dat deze bouwblokken van het leven zichzelf in elkaar hebben gezet tot levende wezens (laten we hier tevreden zijn met micro-organismen). De  moleculen moeten in eerste instantie concentraties bereiken, die de mogelijkheid bieden tot verdere reacties - en tot nu toe hebben we ze slechts in zeer kleine  hoeveelheden gevonden in meteorieten. De nieuwe experimentele resultaten suggereren echter een hogere concentratie in kometen.  Komeet De vragen houden daar niet op. Ribose was niet de meest overvloedige van de suikers, die zich vormden in het experiment. Zou één van de andere typen suikers geleid  kunnen hebben tot een soort van leven met een ander coderingsmechanisme dan R.N.A.? Hoeveel vloeibaar water is nodig? En zijn er specifieke, minerale oppervlakken  nodig in dit proces? Het aanpakken van deze vragen is de opwindende vervolgstap in de zoektocht om te begrijpen of het wijdverbreide voorkomen van de bouwblokken  van het leven in het universum het bestaan van daadwerkelijk leven buiten de Aarde betekent.  Noten:  1. Ribonucleïnezuur, vaak afgekort tot RNA (Engels: Ribonucleic Acid), is een van drie macromoleculen (met DNA en eiwitten) die essentieel  zijn voor alle bekende levensvormen. RNA lijkt qua chemische structuur sterk op DNA, en net als DNA is RNA opgebouwd uit een lange  keten van nucleotiden. RNA hoort net zoals DNA tot de nucleïnezuren. Het wordt in organismen geproduceerd tijdens de transcriptie: het  proces waarbij DNA wordt gekopieerd naar RNA. De volgorde van de nucleotiden bepaalt de genetische informatie waarvoor het RNA  codeert. Alle cellulaire organismen gebruiken messenger RNA, afgekort mRNA, voor het overbrengen van de genetische informatie die de  eiwitsynthese regelt. Daarnaast bevindt RNA zich in veel virussen als genetisch materiaal in plaats van DNA. (internetreferentie:  https://nl.wikipedia.org/wiki/Ribonucleïnezuur);  2. Desoxyribonucleïnezuur, afgekort als DNA (Engels: Deoxyribonucleic acid), is een biochemisch macromolecuul dat fungeert als  belangrijkste drager van erfelijke informatie in alle bekende organismen en virussen (met uitzondering van RNA-virussen);  (internetreferentie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Desoxyribonucleïnezuur)  3. Ribose is een monosacharide (een enkelvoudige suiker) (internetreferentie: https://nl.wikipedia.org/wiki/Ribose);  4. Het genoom is de complete genetische samenstelling van een organisme, cel of virus (internetreferentie: https://nl.wikipedia.org/wiki/  Genoom).  Omhoog