Livet kan være opstået uden vand
Vand modarbejder dannelsen af de grundlæggende biologiske molekyler, der er nødvendige for liv – så måske opstod livet slet ikke i vand, men i formamid, foreslår et nyt studie.
vand vandfald

Alt liv på Jorden kræver vand, men i vand ville de allerførste biologiske mylekyler have haft svært ved at blive dannet. (Foto: Shutterstock)

Livets opståen er en gåde. På den unge jordklode fandt forholdsvis simple molekyler sammen på en måde, så der opstod store, biologiske molekyler, der var i stand til at kopiere sig selv, og livet derefter kunne udvikle sig gennem evolution. Men hvordan det gik til, er ikke nemt at forklare.

Et af problemerne er, at vand faktisk modarbejder dannelsen af de lange kæder af molekyler, som udgør biologiske molekyler som RNA, der er uundværlige i cellerne i alle organismer.

Mange forskere mener, at RNA gik forud for DNA, som endte med at være det molekyle, der rummer livets genetiske kode. Men i vandet går de molekyler, der skal udgøre rygraden i RNA, simpelthen fra hinanden.

Vand giver et paradokset

Det er lidt af et paradoks, for alt kendt liv kræver vand. Uden vand, intet liv. Omvendt kan vandet have gjort det svært for de første biologiske molekyler at blive dannet.

Men måske opstod det første liv slet ikke i vand, men i stedet i en væske der hedder formamid.

Det er i hvert fald den teori, som en gruppe amerikanske og japanske forskere har taget udgangspunkt i. De argumenterer for, at den tidlige version af Jorden godt kunne have pytter af formamid, hvori de biologiske molekyler kunne dannes.

Forskerne har præsenteret deres eksperimenter i et studie, der er publiceret i tidsskriftet Scientific Reports.

Professor Donald Canfield fra Biologisk Institut på Syddansk Universitet er nu ikke helt overbevist om, at resultaterne bringer os så meget videre.

»Det er en interessant idé, men måske ikke ligefrem en rygende pistol i forsøget på at finde løsningen på problemet om livets oprindelse,« siger han.

Som opløsningsmiddel fungerer formamid, der også kaldes methanamid og har den kemisk formel CH₃NO, bedre end vand. De molekylære byggesten, der skal finde sammen for at danne RNA og i sidste ende levende organismer, kan langt nemmere gøre dette i formamid end i vand.

Darwin havde ideen

Så tidligt som i 1871 overvejede den geniale naturforsker Charles Darwin muligheden for, at livet opstod i en lille, varm pyt i Jordens ungdom.

Men Darwin havde nok ikke forestillet sig, at det kunne være en formamid-pyt.

Tidligere har andre forskere vist, at de fire nukleobaser, der udgør de genetiske 'bogstaver' i RNA, kan dannes i formamid – eventuelt hjulpet på vej af energien fra meteornedslag.

Men hvor vand er udbredt på Jorden, er formamid en sjældenhed.
Spørgsmålet er, om der for cirka fire milliarder år siden, da livet opstod på Jorden, var formamid nok til, at det kunne have hjulpet dannelsen af biologiske molekyler på vej.

Det er præcis det, forskerne satte sig for at finde ud af. De undersøgte, hvad der sker, når man udsætter en vandig opløsning af et par af de kemiske forbindelser, der sandsynligvis var til stede på den tidlige jordklode, nemlig acetonitril (C₂H₃N) og blåsyre (hydrogencyanid, HCN), for radioaktiv gammastråling.

Dannelse af formamid

På den tidlige jordklode kunne acetonitril og blåsyre være omdannet til formamid, hvor biologiske molekyler kunne opstå. Det kræver dog energi i form af radioaktiv stråling. (Illustration: Adam et al./Scientific Reports)

Naturlig atomreaktor kan have hjulpet til

I eksperimentet brugte forskerne radioaktiv cobolt-60 til at bestråle kemikalierne, men i naturen kan strålingen være kommet fra naturlige aflejringer af radioaktive mineraler.

Kraftige soludbrud og kosmisk stråling kan også have bidraget. Specielt naturlige atomreaktorer som dem, der opstod i en uran-åre i Gabon for knap to milliarder år siden, ville afgive rigeligt med stråling til at danne godt med formamid i en vandpyt med acetonitril og blåsyre.

Bagefter kunne vandet fordampe, og det allerførste, primitive liv kunne opstå i formamid-pytten.

I denne video beskrives den naturlige atomreaktor, der blev fundet i Gabon. (Video: SciShow)

»Livets oprindelse er et af videnskabens mest gådefulde og vedholdende problemer. Alene af den grund er utraditionel tænkning både velkommen og nødvendig. Denne formamid-hypotese er ny, men ikke uden sine udfordringer,« siger Donald Canfield.

»Er det overhovedet muligt at danne en stor nok formamid-pyt? Og kan de radioaktive henfald skabe et system, der er stabilt nok til, at den præbiologiske evolution kan forløbe til et stade, hvor et vandigt miljø er at foretrække? Formentlig skal en formamid-pyt kunne bestå i millioner af år,« siger han.

Men om ikke andet har vi nu et alternativt, videnskabeligt begrundet bud på, hvordan kemi kunne blive til liv på vores planet.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.