A resposta para "Como os primeiros organismos da Terra incorporaram o elemento crítico fósforo?" tem sido um dilema para os pesquisadores, mas, Os físicos químicos da Universidade do Havaí em Mānoa acreditam que um visitante meteórico pode ser o elo crítico. O fósforo é um elemento-chave para as moléculas que compõem todos os organismos vivos e ajuda a formar a espinha dorsal das moléculas de DNA, membranas celulares (fosfolipídios), até ossos e dentes. Contudo, a maior parte do fósforo na Terra está ligada a um estado que não permite sua liberação ou acesso fácil. Os organismos modernos evoluíram para extrair os suprimentos limitados de fósforo na água.

Químicos físicos UH Mānoa em colaboração com colegas da França e Taiwan sugeriram que os ácidos alquil fosfônicos, que são os únicos compostos orgânicos contendo fósforo conhecidos de origem extraterrestre e foram entregues à Terra no meteorito Murchison, poderia ter sido a primeira fonte de fósforo orgânico solúvel disponível para os primeiros organismos da Terra.

Gelo extraterrestre e detritos espaciais

Usando técnicas sofisticadas de detecção baseadas em laser disponíveis em UH's W.M. Laboratório Keck de Astroquímica para identificar moléculas recém-formadas. Os pesquisadores descobriram que o ácido alquilfosfônico pode ser produzido em gelos extraterrestres frios que podem eventualmente ser incorporados a detritos espaciais, como meteoritos e cometas que caem ou impactam a Terra. Esse caminho para o ácido alquilfosfônico tornou-se então disponível para a primeira vida na Terra. Esta é uma descoberta importante, pois conecta a origem pré-biótica do elemento fósforo bilhões de anos atrás ao gelo no espaço profundo. "Também fornece um componente crítico para a compreensão da origem da vida, colaboradora Cornelia Meinert (Universidade de Nice, França).

A pesquisa é descrita em "Origem dos ácidos alquilfosfônicos no meio interestelar" pelos ex-alunos de graduação da UH Mānoa Andrew M. Turner e Matthew Abplanalp e bolsistas de pós-doutorado Alexandre Bergantini, Robert Frigge e Cheng Zhu, e UH Mānoa professor de química Ralf I. Kaiser, no dia 7 de agosto, emissão de Avanços da Ciência .

O trabalho dos pesquisadores investiga como os ácidos alquil fosfônicos se formaram em ambientes gelados no espaço profundo. Eles criaram modelos de gelo extraterrestres usando fosfina, água e metano - todas as moléculas que foram detectadas no espaço profundo - e sujeitaram o gelo a condições que replicam as temperaturas e exposições de energia em nuvens moleculares frias.

Muito tempo atras, meteoritos e outros materiais espaciais, como o impacto de um cometa, teriam trazido esses ácidos alquilfosfônicos para a Terra, tornando-os disponíveis durante o surgimento da vida na proto-Terra. Talvez esses compostos tenham sido um passo intermediário em direção a moléculas biologicamente relevantes mais complexas que foram criadas na ausência de vida.

"Os presentes experimentos avançam criticamente nosso entendimento de como as únicas moléculas organofosforadas detectadas em meteoritos até agora podem ser formadas no espaço profundo, restringindo assim a complexidade molecular de ácidos alquilfosfônicos sintetizados em gelos extraterrestres de baixa temperatura, "disse Turner.

Kaiser acrescentou, "A identificação de ácidos alquilfosfônicos no presente estudo sugere que moléculas biorelevantes contendo fósforo ainda mais complexas ligadas à origem da vida podem ser formadas em gelos interestelares."