Đường là những phân tử sinh học quan trọng trong các sinh vật sống, vì chúng tạo nên cấu trúc xương sống của DNA và RNA và đóng vai trò cơ bản trong các quá trình trao đổi chất.
Trong các lý thuyết về nguồn gốc sự sống, đường cũng rất cần thiết cho quá trình tổng hợp các axit nucleic đầu tiên. Mặc dù tầm quan trọng của chúng là vậy nhưng chúng ta chưa biết làm thế nào các loại đường đầu tiên được hình thành trên Trái đất.
Các loại đường như ribose và glucose trước đây đã được phát hiện trong các mẫu thiên thạch và tiểu hành tinh, cho thấy một số phân tử này có thể có nguồn gốc từ đám mây phân tử nguyên thủy tạo nên hệ mặt trời của chúng ta.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế do nhà khoa học Izaskun Jiménez-Serra thuộc Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Tây Ban Nha dẫn đầu đã xác định được loại đường đầu tiên trong không gian giữa các vì sao, đó là erythrulose.
Phân tử này là loại ketose bốn carbon duy nhất. Trên Trái đất, nó thường được tìm thấy trong quả mâm xôi và các sản phẩm nhuộm da. Erythrulose được phát hiện ở gần đám mây phân tử G+0.693−0.027, nằm gần trung tâm Dải Ngân hà.
Phát hiện này có được nhờ các cuộc khảo sát quang phổ băng thông rộng, siêu nhạy được thực hiện bằng kính viễn vọng vô tuyến Yebes 40m và kính viễn vọng 30 m của Viện Thiên văn vô tuyến trong Dải Millimet (IRAM).
Nhóm nghiên cứu đã xác định được 12 vạch quang phổ trùng khớp với quang phổ trong phòng thí nghiệm của erythrulose được đo tại Đại học xứ Basque. Nghiên cứu cũng cho thấy loại đường này có hàm lượng ít nhất gấp 8 lần so với các loại đường ba carbon tương tự.
"Phát hiện này thật bất ngờ, vì quan điểm phổ biến trong hóa học vũ trụ cho rằng các phân tử giữa các vì sao tăng kích thước thông qua việc bổ sung tuần tự các nguyên tử carbon," Jiménez-Serra, tác giả chính của công trình này, cho biết.
Với sự hỗ trợ của các nhà hóa học từ Đại học Extremadura và Đại học Radboud (Hà Lan), nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng erythrulose có thể hình thành trong các khối băng giữa các vì sao từ rượu và aldehyd hai carbon đơn giản hơn.
Dựa trên lượng erythrulose đo được trong đám mây phân tử G+0.693−0.027, các nhà nghiên cứu ước tính rằng từ 0,5 đến 50 triệu tấn đường này có thể đã đến bề mặt Trái đất trong thời kỳ Va đập mạnh xảy ra khoảng 4,1–3,8 tỷ năm trước.
Do đó, sự hiện diện của erythrulose trong không gian giữa các vì sao cung cấp một nguồn đường thay thế, có thể đã góp phần vào sự xuất hiện của các quá trình trao đổi chất và sao chép đầu tiên trên Trái đất sơ khai.
"Việc phát hiện ra erythrulose rất thú vị vì nó mở ra khả năng khám phá trong không gian các loại đường khác như ribose, một thành phần của RNA, và các phân tử quan trọng khác cho nguồn gốc sự sống", Carlos Briones, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết.
