La réponse à "Comment les premiers organismes sur Terre ont-ils incorporé l'élément critique phosphore?" a été un dilemme pour les chercheurs, mais, Les physiciens chimistes de l'Université d'Hawai'i à Mānoa pensent qu'un visiteur météorique pourrait être le lien critique. Le phosphore est un élément clé pour les molécules qui composent tous les organismes vivants et contribue à former l'épine dorsale des molécules d'ADN, membranes cellulaires (phospholipides), même les os et les dents. Cependant, la plupart du phosphore sur Terre est lié dans un état qui ne permet pas une libération ou un accès facile. Les organismes modernes ont évolué pour extraire les réserves limitées de phosphore dans l'eau.

Les physiciens chimistes de l'UH Mānoa, en collaboration avec des collègues de France et de Taïwan, ont suggéré que les acides alkylphosphoniques, qui sont les seuls composés organiques phosphorés connus d'origine extraterrestre et qui ont été livrés sur Terre sur la météorite de Murchison, aurait pu être la première source de phosphore organique soluble disponible pour les premiers organismes de la Terre.

Glace extraterrestre et débris spatiaux

En utilisant des techniques de détection laser sophistiquées disponibles à l'UH W.M. Laboratoire Keck en Astrochimie pour identifier les molécules nouvellement formées. Les chercheurs ont découvert que l'acide alkylphosphonique peut être produit dans des glaces extraterrestres froides qui pourraient éventuellement être incorporées dans des débris spatiaux tels que des météorites et des comètes qui tombent ou ont un impact sur la Terre. Ce chemin pour l'acide alkylphosphonique est ensuite devenu disponible pour la première vie sur Terre. Il s'agit d'une découverte clé car elle relie l'origine prébiotique de l'élément phosphore il y a des milliards d'années à la glace dans l'espace lointain. "Il fournit également un élément essentiel pour comprendre l'origine de la vie, " collaboratrice Cornelia Meinert (Université de Nice, La France).

La recherche est décrite dans "Origine des acides alkyl phosphoniques dans le milieu interstellaire" par les anciens étudiants diplômés de l'UH Mānoa Andrew M. Turner et Matthew Abplanalp et les boursiers postdoctoraux Alexandre Bergantini, Robert Frigge et Cheng Zhu, et UH Mānoa professeur de chimie Ralf I. Kaiser, le 7 août problème de Avancées scientifiques .

Les travaux des chercheurs étudient comment les acides alkylphosphoniques se sont formés dans des environnements spatiaux glacés dans l'espace lointain. Ils ont créé de la glace modèle extraterrestre à l'aide de phosphine, l'eau et le méthane - toutes des molécules qui ont été détectées dans l'espace lointain - et ont soumis la glace à des conditions qui reproduisent les températures et les expositions énergétiques dans les nuages ​​moléculaires froids.

Il y a longtemps, des météorites et d'autres matériaux spatiaux tels que l'impact de comètes auraient amené ces acides alkyl phosphoniques sur Terre, les rendant disponibles lors de l'émergence de la vie sur la proto-Terre. Peut-être que ces composés étaient une étape intermédiaire vers des molécules biologiquement pertinentes plus complexes qui ont été créées en l'absence de vie.

"Les présentes expériences font progresser de manière critique notre compréhension de la façon dont les seules molécules d'organophosphore détectées dans les météorites jusqu'à présent peuvent se former dans l'espace lointain, contraignant ainsi la complexité moléculaire des acides alkylphosphoniques synthétisés dans les glaces extraterrestres à basse température, " dit Turner.

Kaiser a ajouté, "L'identification des acides alkylphosphoniques dans la présente étude suggère que des molécules biorelevantes contenant du phosphore encore plus complexes liées à l'origine de la vie pourraient se former dans les glaces interstellaires."