Fremdeles er det et mysterium hvordan livet begynte. Hvordan ble livløse molekyler til celler med membran, arvestoff og evne til å skaffe seg energi?
Mikrometeoritter er støv fra verdensrommet som regner ned over jorden hele tiden. Noen av dem bringer med seg stoffer som livet trenger: vann, aminosyrer, fettstoffer og sukkerarter.
Kan det være på slike overflater at forstadier til celler oppsto?
Nå viser Irep Gözen og kollegaene at små, cellelignende fettkapsler og rør kan oppstå av seg selv på mikrometeoritter.
– Vi observerte primitive, cellelignende strukturer som organiserte seg selv på overflaten av mikrometeoritter. De er omgitt av en lipidmembran, slik som moderne celler, sier Irep Gözen til forskning.no.
Noen av kapslene er forbundet med veldig tynne tunneler i nanostørrelse. Slike rør kan ha blitt brukt av primitive celler til å sende materiale til hverandre, som fragmenter av arvestoff, forteller Gözen.
Norske mikrometeoritter
– Det er en milepæl. Det kan være en plausibel forklaring på hvordan en cellemembran ble til, sier Jon Larsen, som har vært med på studien.
Han har utviklet en metode for å finne mikrometeoritter på hustak i urbane strøk som nå er tatt i bruk internasjonalt. Jazzmusikeren er gjesteforsker ved Universitetet i Oslo.
Irep Gözen tok kontakt med Larsen for å få tilgang til mikrometeoritter.
– Hun hadde allerede holdt på med andre, lignende overflater i mange år. Vi møttes med to meters avstand under pandemien og fant ut at jeg skulle finne fram tre forskjellige mikrometeoritter, sier Larsen.
Irep Gözen tok kontakt med Jon Larsen for å få bruke mikrometeoritter i forskningen sin. Siden har de møttes igjen.(Foto: Jon Larsen)
Gjør ting av seg selv
Irep Gözen har forsket på hvordan fettstoffer, også kalt lipider, oppfører seg på ulike overflater og hvordan de kan gjøre ting av seg selv uten genetikk eller proteiner.
Hun jobber ved GOMOD AB, et forsknings- og konsulentselskap, og har tidligere vært forsker ved Universitetet i Oslo.
– Jeg har brukt mange år på å utvikle og teste hypotesen om at faste overflater spilte en avgjørende rolle i fremveksten av primitive celler, på grunn av grenseflateenergien deres – energien som oppstår i grensen mellom et fast stoff og omgivelsene, sier Gözen.
– Primitive celler var sannsynligvis myke strukturer uten mekanismer som kunne forme og omforme dem. Moderne celler har slike verktøy. Når mykt materiale kommer i kontakt med faste overflater, kan det derimot selvorganisere seg til svært uvanlige former.
Her ser vi små fettkapsler som ble dannet av seg selv på overflaten av en mikrometeoritt.(Bilde: Irep Gözen)
I den nye studien har Gözen og kollegene testet tre typer fettstoffer som finnes i arkebakterier, bakterier og i planter.
De brukte sandkorn fra svenske strender som kontrollmaterialer.
Et av funnene var at fettstoffer fra arkebakterier dannet massevis av små kapsler på mikrometeoritter, men lite på sandkornene.
For bakterie-fettstoffet var det motsatt, mens plante-lipidene dannet tettest strukturer på mikrometeorittene.
Gözen kaller det protoceller, et mulig forstadium til de første cellene.
– Det faller flere tusen tonn mikrometeoritter ned på jorden hvert år, og det har det gjort siden planeten ble dannet. Forskning viser at de også inneholder organisk materiale. De fungerer nærmest som mini-laboratorier fra verdensrommet som frakter med seg viktige molekyler for liv.
Hun peker også på at de lett kan fraktes med vind og havstrømmer og havne i miljøer der forholdene lå til rette for at liv kunne oppstå.
– Resultatene våre styrker teorien om at mikrometeoritter kan ha spilt en viktig rolle i livets opprinnelse, takket være deres unike egenskaper.
– Mikrometeoritter ligner ikke på noe annet, sier Jon Larsen.(Foto: Jan Braly Kihle/ Jon Larsen)
Før måtte man til Sydpolen
Tidligere måtte du dra til Sydpolen for å finne mikrometeoritter, forteller Jon Larsen.
Han oppdaget hvordan man kan finne mikrometeoritter på hustak.
Det begynte med at Larsen ble nysgjerrig da han la merke til en svart prikk på det hvite frokostbordet på verandaen sin i 2009. Han lurte på om det kunne være en liten stein fra himmelen.
Annonse
Han begynte å lete systematisk etter mikrometeoritter og tok kontakt med forskere på feltet.
– Alle sa: «Bare glem det, Jon, det er ikke mulig å finne.»
Larsen fortsatte likevel å lete i veistøv, takrenner og alle slags steder.
– Jeg klassifiserte og kartla all verdens støv i 50 forskjellige land. Ved ren eliminasjon greide jeg å finne den første mikrometeoritten etter sju år. Den så helt annerledes ut enn forventet, og det er derfor de ikke ble oppdaget før.
Mikrometeorittene fra Sydpolen var nemlig gamle og eroderte på overflaten.
– Nå er dette kartlagt i detalj, og egentlig kan hvem som helst finne det jeg vil si er universets mest eksotiske partikler.
– Ligner ikke noe annet
– Mikrometeoritter ligner ikke på noe annet, for de har vært gjennom noe som ingen annen stein har vært igjennom, sier Larsen.
– De har kommet susende inn mot jorda i hyperhastighet, 50 ganger hastigheten til en geværkule.
De smelter, størkner på nytt og rekrystalliserer seg.
– Det kan man se sporene av, de er aerodynamiske, sier Larsen.
Noen mikrometeoritter har kommet inn i atmosfæren i en så lav vinkel at de kommer ned uten å smelte. Det gjelder cirka fem prosent av mikrometeorittene.
Annonse
– De inneholder en hel verktøykasse med eksotiske organiske molekyler, altså karbonforbindelser – alt fra aminosyrer til fosfolipider, sier Larsen.
Hos de som er smeltet, er de organiske molekylene kokt bort, men det faller ned omtrent fem tonn med usmeltede mikrometeoritter i døgnet, sier Larsen.
Tidlig i jordens historie falt det ned 100 ganger eller kanskje 1.000 ganger så mye kosmisk støv som i dag, sier han.
I den nye studien har forskerne testet mikrometeoritter som var smeltet i forskjellig grad, men ingen helt usmeltede. De helt usmeltede er porøse og blir ødelagt av vann. For å finne dem må man gå i islaget på Antarktis, sier Larsen.
Nærbilde av teksturen på en mikrometeoritt.(Bilde: Irep Gözen)
– Spennende
Dag O. Hessen er biolog og professor ved Universitetet i Oslo. Han har ikke selv vært med på den nye studien og sier dette er spennende funn.
– Studien kombinerer et felt Irep Gözen har jobbet med lenge, med Jon Larsens studier av partikler som regner fra verdensrommet.
Dag O. Hessen er biolog og professor ved Universitet i Oslo.(Foto: UiO)
– Under visse betingelser vil fettstoffer i vann spontant danne en hul kule. Gözen har vist at slike fettkuler på et mineralunderlag kan dele seg spontant ved tilførsel av vann. «Datterkulene» forblir sammenkoblet med rørliknende strukturer, dannet av det samme fettet, sier Hessen.
Gjennom disse strukturene kan det utveksles cellemateriale, som for eksempel DNA, ikke ulikt det systemet bakterier bruker for å utveksle genetisk informasjon, sier Hessen.
– Mineralunderlaget kan være leirpartikler – eller mikrometeoritter.
Påstår ikke at det er slik livet oppsto
En av teoriene for livets opprinnelse er at viktige ingredienser kan ha blitt tilført jorda fra verdensrommet, sier Hessen.
– Vi vet at komplekse makromolekyler kan nå jorda på den måten, kanskje også fettstoffer som danner membraner.
Annonse
Noe av utfordringen med å forklare livets opprinnelse er «samtidighetens problem», sier Hessen. Det trengs både et informasjonsapparat – altså DNA eller RNA, det trengs et avlesningsapparat som kan oversette DNA eller RNA til proteiner, og dette må være pakket inn i en membran for å danne en celle.
– Denne artikkelen påstår ikke at det er slik livet har oppstått på jorda – akkurat hvor og hvordan det har skjedd, får vi kanskje aldri svaret på – men peker på en mulighet for at sentrale byggesteiner som membranlipider kan ha «regnet» ned med mikrometeoritter.
Siden disse også når andre planeter, kan det ha skjedd der også, sier Hessen.
– Det vil si at hvis vi finner ut at mikrometeoritter har spilt en rolle i at liv oppsto på jorda, har plutselig sjansen økt veldig for at det har gjort det andre steder i kosmos.
Irep Gözen ønsker å forske videre på feltet.
– Den innledende metoden er nå etablert, og resultatene er veldig spennende.
Neste steg blir å undersøke hvordan lipider oppfører seg på meteoritter fra et bredere utvalg, sier hun.
Kilde:
Aldo Jesorka, Esteban Pedrueza-Villalmanzo, Ezgi Ciftcioglu, Piotr Jedrasik, Jon Larsen & Irep Gözen: «Protocell formation on micrometeorites», Scientific Reports, 11. juli 2026.
