Penelitian baru mengonfirmasi bahwa prekursor protein dapat terbentuk secara spontan di ruang antarbintang, memperkuat teori tentang asal usul kehidupan dan memandu pencarian kehidupan di luar bumi.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan memperdebatkan bagaimana molekul organik kompleks pertama kali muncul di Bumi. Salah satu hipotesis terkemuka menyatakan bahwa bahan utama kehidupan mungkin berasal dari luar angkasa dan dikirim melalui meteorit. Penelitian terbaru yang dipublikasikan di Nature Astronomy memberikan bukti kuat yang mendukung gagasan ini: asam amino, unit dasar protein, dapat saling terhubung untuk membentuk ikatan peptida dalam kondisi luar angkasa yang keras. Ini adalah langkah pertama menuju penciptaan molekul yang lebih kompleks seperti enzim dan protein seluler.
Koktail Kimiawi di Awal Kehidupan
Kehidupan awal bergantung pada campuran molekul yang kompleks, termasuk asam amino, gula, dan RNA. Pertanyaan tentang bagaimana senyawa sederhana ini pertama kali terbentuk masih menjadi misteri utama dalam astrobiologi. Penemuan glisin, asam amino paling sederhana, dalam komet dan meteorit (termasuk sampel dari misi OSIRIS-REx NASA ke asteroid Bennu) telah lama mengisyaratkan adanya sumber dari luar bumi. Namun, molekul yang lebih kompleks seperti dipeptida – dua asam amino yang terikat bersama – belum ditemukan di benda langit ini.
Di sinilah penelitian baru ini menjadi penting: ruang antarbintang, dengan tingkat radiasinya yang tinggi, mendorong kimiawi tidak biasa yang secara teoritis mendukung pembentukan molekul yang lebih besar dan kompleks. Seperti yang dijelaskan oleh Alfred Hopkinson, penulis utama studi ini, “Jika asam amino dapat bergabung di ruang angkasa dan mencapai tingkat kompleksitas berikutnya… ketika asam amino tersebut dikirim ke permukaan planet, terdapat titik awal yang lebih positif untuk membentuk kehidupan.”
Menciptakan Ruang di Lab
Untuk mengujinya, para peneliti di Universitas Aarhus di Denmark bekerja sama dengan fasilitas siklotron HUN-REN Atomki di Hongaria. Mereka mensimulasikan kondisi ruang angkasa dengan membombardir kristal es berlapis glisin dengan proton berenergi tinggi pada suhu yang sangat rendah (-423,67°F). Dengan menggunakan teknik spektroskopi dan spektrometri massa yang canggih, mereka menganalisis produk yang dihasilkan.
Percobaan ini mengonfirmasi bahwa molekul glisin bereaksi membentuk dipeptida yang disebut glisilglisin, sehingga membuktikan bahwa ikatan peptida dapat terbentuk secara spontan di ruang angkasa. Tim menggunakan label deuterium untuk melacak dengan tepat bagaimana molekul-molekul ini berinteraksi.
Melampaui Dipeptida: Kompleksitas Tak Terduga
Studi ini mengungkapkan lebih dari sekedar dipeptida. Para peneliti juga secara tentatif mengidentifikasi N-formylglycinamide, subunit yang digunakan dalam produksi bahan penyusun DNA, menunjukkan bahwa molekul organik dapat terbentuk dalam jumlah yang lebih luas di luar angkasa.
Temuan ini penting karena memperluas jangkauan jalur potensial asal usul kehidupan. “Jika Anda membuat begitu banyak jenis molekul organik yang berbeda, hal itu dapat berdampak pada asal usul kehidupan dengan cara yang tidak pernah kita pikirkan sebelumnya,” Hopkinson mencatat. Implikasinya dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang kondisi awal bumi.
Tim tersebut sekarang menyelidiki apakah asam amino lain mengikuti pola yang sama, yang berpotensi mengarah pada pembentukan beragam peptida dengan sifat kimia yang unik.
Penelitian ini memberikan bukti kuat bahwa bahan penyusun kehidupan dapat terbentuk dalam kondisi ruang angkasa yang realistis, sehingga memperluas kemungkinan munculnya kehidupan baik di Bumi maupun di luar Bumi.
