We kijken drie of vier miljard jaar terug in het verleden – de aarde is een hete, droge en levenloze plek. Alles is stil. Maar dan opeens slaan er verschillende meteorieten met een snelheid van duizenden kilometers per uur in op een woestijnvlakte. Volgens wetenschappers brachten deze inslagen samen met de hitte en de kleine hoeveelheid water die de woestijnen op onze planeet in bezit hebben de vorming van de bouwstenen van het leven teweeg, welke ook wel aminozuren worden genoemd.
De eiwitten die gevonden kunnen worden in mensen, planten en alle andere vormen van leven op aarde bestaan uit een reeks van aminozuren. Deze moleculen komen in twee verschillende oriëntaties voor, rechts en links, welke op dezelfde manier als je handen van elkaar afspiegelen. Dit wordt ook wel ‘chiraliteit’ genoemd. Men gaat ervan uit dat er alleen levensvormen gevormd kunnen worden als de eiwitten minstens één chirale vorm van aminozuren bevatten. “Wanneer de moleculen vermengd worden treedt er een grote verandering op in de eigenschappen van eiwitten. Er kunnen geen levensvormen voortkomen uit lukraak door elkaar gehusselde stoffen,” aldus Ronald Breslow, wetenschapper aan de Universiteit van Columbia in de Verenigde Staten.
Met de uitzondering van enkele rechtshandige op aminozuren gebaseerde bacteriën domineren de linkshandige aminozuren, welke ook wel ‘L-aminozuren’ genoemd worden, onze planeet. Volgens Breslow hebben uit de ruimte afkomstige meteorieten ervoor gezorgd dat deze moleculen terecht zijn gekomen op de aarde en dat het proces van de vorming van leven op gang gebracht werd. “Als je een universum zou hebben dat de weerspiegeling was van die wij kennen zou deze in feite bestaan uit rechtshandige aminozuren,” zei hij. “Dat is waarom ik maar voor de helft een grap maak als ik zeg dat er daar mensen zijn die hun hart niet in de linkerkant, maar aan de rechterkant van hun lichaam hebben zitten.”
De ingrediënten van het leven werden buiten de aarde gevormd, waarschijnlijk op asteroïden toen zij de interstellaire ruimte doorkruisden. Vanaf het allereerste begin zijn deze in het bezit van evenveel linkshandige als rechtshandige aminozuren, maar wanneer de rotsen langs een neutronenster zweven wordt er één van de twee groepen vernietigd door de straling die het object uitzendt. Dit soort sterren zenden namelijk gepolariseerd licht uit – in slechts één richting, dus alleen naar rechts of alleen naar links. Al het puin dat de aarde raakt is eerder met één van de twee soorten stralen in aanraking gekomen, waardoor één soort aminozuren vernietigd wordt. In dit geval heeft dat betrekking op rechtshandige aminozuren, omdat de linkshandige afspiegeling daarvan gevonden werd in meteorieten die in de afgelopen eeuwen zijn ingeslagen op onze planeet.
Onder ‘plausibele, prebiotische omstandigheden’ – woestijnachtige temperaturen en een klein beetje water – kunnen deze aminozuren gelinkt worden aan de voorlopers van de moleculen die kort geleden gevonden werden in meteorieten. Studente Mindy Levine ontdekte samen met Breslow dat deze kosmische aminozuren in no time kunnen veranderen in de moleculen die gevonden worden in levende dingen. Het tweetal is tot dusverre de eerste die heeft kunnen bewijzen dat dit soort omzettingen plaats kunnen vinden in dergelijke omstandigheden. Op de vroegere aarde bleef volgens Breslow slechts een kleine hoeveelheid aminozuren over na dit proces. Zijn volgende experiment leidde tot het bewijs voor de dominantie van linkshandige aminozuren op onze planeet. Hij begon met een overvloed van aminozuren van vijf procent in water, welke op dat moment begonnen te ontbinden.
Breslow vond uit dat de links- en rechtshandige aminozuren aan elkaar begonnen te hechten als zij kristalliseerden met behulp van water. Dit mengsel zorgde voor de verdamping van water, waarbij er alleen maar linkshandige aminozuren over bleven. Dit kan betekenen dat het aminozuur alom vertegenwoordigd was bij de ontwikkeling van levensvormen op onze planeet, al moeten andere onderzoeken nog uitwijzen waarom er zowel in de ruimte als op aarde veel meer L-aminozuren aanwezig zijn. Vermoedelijk reisde het gepolariseerde licht van neutronensterren direct naar de aarde om de rechtshandige aminozuren te vernietigen. “Maar het bewijs dat deze materialen in de ruimte gevormd zijn en waarschijnlijk de oorzaak zijn voor het ontstaan van leven op onze planeet hebben we in ieder geval,” zei Breslow.
Wat er na het overblijven van de linkshandige aminozuren gebeurde in het proces van de vorming van de eerste levensvormen blijft een mysterie. Breslow hoopt in ieder geval dat hij in de toekomst nog meer licht kan schijnen op de prebiotische aarde als hij zijn aandacht vestigt op nucleaire zuren, welke deel uitmaken van ons DNA en zijn primitievere neef RNA. “Dit bewijs verhoogt de kans op de aanwezigheid van buitenaards leven in het immens grote universum alleen maar,” aldus Breslow. “Alles dat terecht is gekomen en nog steeds landt op onze planeet is waarschijnlijk ook te vinden op andere werelden. Wanneer er ergens nog een planeet te vinden is waarvan diens oppervlak in het bezit is van vloeibaar en de andere ingrediënten voor het leven kan het proces van de vorming van levensvormen ook daar op gang gebracht worden.