برای نخستین بار، وجود قند اریتروزول (Erythrulose) در یک ابر غباری نزدیک مرکز کهکشان راه شیری شناسایی شده است. اریتروزول مادهای است که توسط تمشکها تولید میشود و در برخی محصولات آرایشی نیز به کار میرود. با این حال، از دیدگاه علمی، اهمیت اصلی این کشف در این است که شواهد بیشتری ارائه میدهد مبنی بر اینکه زمین اولیه ممکن است بخشی از قندهای مورد نیاز خود را از فضا دریافت کرده باشد؛ موادی که میتوانستند بهعنوان منابع اولیه برای شکلگیری حیات نقش داشته باشند.
اگر تابشهای مرگبار، خلأ فضا و این واقعیت را کنار بگذاریم که ذرات موجود در این منطقه میلیاردها برابر بیش از حد پراکنده هستند و حتی نمیتوان آنها را تنفس کرد، چه رسد به نوشیدن، مرکز کهکشان میتواند برای علاقهمندان به طعم تمشک جالب به نظر برسد. بیش از یک دهه پیش، اخترشناسان طیف مولکول اتیل فورمات (C3H6O2) را در ابر غباری Sagittarius B2 شناسایی کردند. این مولکول به ایجاد عطر و طعم تمشک کمک میکند و یکی از ترکیبات مؤثر در رایحه رام نیز محسوب میشود.
با این حال، مانند بیشتر محصولات زیستی، تمشک بسیار پیچیدهتر از یک مولکول منفرد است. هنگام کشف اتیل فورمات، آرنو بلوش از مؤسسه ماکس پلانک به روزنامه گاردین هشدار داده بود: «برای ساخت تمشکهای فضایی، مولکولهای بسیار دیگری نیز مورد نیاز است.» اکنون اریتروزول (C4H8O4) یکی دیگر از موارد این فهرست کیهانی است که شناسایی شده است.
از دیدگاه شیمیدانان، قندها چیزی فراتر از گلوکز و فروکتوز هستند که بخش زیادی از رژیم غذایی مدرن را تشکیل میدهند. قندها دستهای از مولکولهای ساده هستند که دارای دو یا چند پیوند کربن-کربن و ساختار مشخصی در انتهای زنجیرههای خود هستند. برای تشکیل یک قند، حداقل سه اتم کربن لازم است، اما معروفترین انواع آن معمولاً شش کربن دارند. اریتروزول چهار اتم کربن دارد و اگرچه در طبیعت فراوان نیست، به دلیل کاربردش در ایجاد ظاهر برنزه روی پوست بدون نیاز به قرار گرفتن در معرض نور خورشید، محبوب است.
پیشتر قندها در شهابسنگها یافت شده بودند که نشان میداد این مواد در فضا وجود دارند، اما پیش از این کشف، هیچ قندی خارج از منظومه شمسی شناسایی نشده بود. ابرهای گاز و غبار، بهویژه در نزدیکی مرکز کهکشان، مجموعهای غنی از مولکولها را در خود جای دادهاند؛ برخی از این مولکولها آنقدر پیچیده هستند که دانشمندان را با این پرسش مواجه میکنند که چگونه میتوانند بدون وجود یک سطح جامد یا حتی یک سازوکار زیستی شکل بگیرند.
دکتر ایزاکون خیمنز-سرا از مرکز اخترزیستشناسی اسپانیا و همکارانش با استفاده از دو تلسکوپ رادیویی، ابر G+۰.۶۹۳−۰.۰۲۷ را بررسی کردند تا فهرست ۳۴۰ مولکولی که تاکنون در فضای میان ستارهای شناسایی شدهاند را گسترش دهند. از آنجا که سادهترین قندها تنها سه اتم کربن دارند، انتظار میرفت در صورت وجود، فراوانترین نوع قندها باشند. اما تنها قندی که نشانههای مولکولی آن قابل تشخیص بود، اریتروزول بود. این موضوع نشان میدهد که قندهای سهکربنه احتمالاً حداقل هشت برابر کمتر از حد قابل تشخیص در این منطقه وجود دارند.
بر اساس گفته پژوهشگران، مدلهای شیمی کوانتومی و اخترشیمی نشان میدهند که اریتروزول میتواند بهطور مؤثر روی دانههای غبار میانستارهای از ترکیب آلدهیدها و الکلهای سادهتر دوکربنه شکل بگیرد. آنها همچنین اشاره کردهاند که اریتروزول با ۱۴ اتم در ساختار خود، بزرگترین مولکول غیرحلقوی شناساییشده تاکنون در محیط میانستارهای است.
این کشف «ما را یک پله بالاتر در مسیر پیچیدگی شیمیایی میانستارهای میبرد و نشان میدهد که دیگر مولکولهای پیشازیستی (و احتمالاً کایرال) نیز ممکن است در شرایط سخت فضا شکل بگیرند و دوام بیاورند.»
مولکولهای کایرال، مولکولهایی هستند که تصویر آینهای آنها قابل تطبیق کامل با خودشان نیست. این نوع مولکولها در موجودات زنده بسیار رایج هستند، اما اریتروزول تنها دومین مولکول کایرالی است که خارج از منظومه شمسی کشف شده است.
زمین اولیه آنقدر داغ بود که هر مولکول آلی اولیهای که روی سطح آن شکل گرفته بود، احتمالاً از بین میرفت. علاوه بر این، شرایط زمین در آن دوران احتمالاً برای تولید مقادیر زیادی از این مواد پیش از پیدایش حیات مناسب نبوده است.
اما اگر اریتروزول و دیگر قندها در دیسک پیشسیارهای خورشید وجود داشته باشند، بخشی از آنها میتوانستهاند بهطور ایمن در سیارکها قرار بگیرند و پس از سرد شدن زمین، از طریق برخوردهای کیهانی به سیاره ما منتقل شوند. در محیط آبی، اریتروزول و مولکولهای مشابه میتوانند به آلدوزها، دسته دیگری از قندها، تبدیل شوند و تنوع مواد قندی را افزایش دهند.
وجود چنین مجموعه گستردهای از مولکولهای قابل استفاده میتواند توضیح دهد که نخستین شکلهای حیات چگونه توانستهاند رشد کنند و مسیر طولانی تکامل را آغاز کنند؛ مسیری که در نهایت به انسانها و حتی تمشکهای واقعی امروزی منتهی شد.
