Используя новый анализ, ученые обнаружили последние две из пяти информационных единиц ДНК и РНК, которые еще предстояло обнаружить в образцах из метеоритов.
Открытие, сделанное международной командой исследователей NASA, дает больше доказательств в пользу того, что химические реакции на астероидах способны создавать некоторые ингредиенты жизни, которые могли быть доставлены на молодую Землю в результате ударов метеоритов или, возможно, оседания космической пыли.
Все ДНК и РНК, содержащие «инструкции» по созданию и функционированию каждого живого существа на Земле, содержат пять информационных компонентов, называемых нуклеотидными основаниями. До сих пор ученые, исследующие внеземные образцы, находили только три из пяти компонентов. Однако недавний анализ, проведенный командой исследователей под руководством доцента Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо, Япония, выявил два последних азотистых основания, которые долгое время ускользали от ученых.
Нуклеобазы принадлежат к классам органических молекул, называемых пуринами и пиримидинами, которые отличаются большим разнообразием. Однако остается загадкой, почему до сих пор в метеоритах не обнаружено больше типов.
«Интересно, почему пурины и пиримидины являются исключительными в том смысле, что они не проявляют структурного разнообразия в углеродистых метеоритах, в отличие от других классов органических соединений, таких как аминокислоты и углеводороды, — заявил Оба в статье об исследовании, опубликованной 26 апреля 2022 года в научном журнале Nature. — Поскольку пурины и пиримидины могут быть синтезированы во внеземной среде, как было продемонстрировано в ходе нашего собственного исследования, мы ожидали найти большее разнообразие этих органических молекул в метеоритах».
Земная жизнь и астероиды
«Теперь у нас есть доказательства того, что полный набор азотистых оснований, лежащих сегодня в основе жизни, мог быть доступен на молодой Земле», — сказал Дэнни Главин, соавтор исследования из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд.
Эта недавно обнаруженная пара азотистых оснований, цитозин и тимин, в предыдущих исследованиях оставалась неуловимой. Вероятно, это связано с ее более хрупкой структурой, которая могла быть разрушена, когда ученые изучали образцы «космических камней».
В рамках более ранних экспериментов ученые создавали что-то вроде «метеоритного чая», помещая частички метеорита в горячий раствор, чтобы молекулы образца могли раствориться. Затем проводился анализ молекулярного состава жидкости.
«Мы изучаем эти «бульоны», поскольку они содержат важные вещества, древние органические молекулы, которые могли быть ключевыми строительными блоками для возникновения жизни на Земле», — добавил Главин.
Из-за того, насколько хрупкими являются эти два азотистых основания, команда изначально скептически отнеслась к тому, чтобы увидеть их в своих горячих растворах.
Но новому открытию поспособствовали два фактора:
- Во-первых, команда использовала прохладную воду для извлечения соединений вместо горячей муравьиной кислоты, которая настолько реакционноспособна, что могла разрушать эти хрупкие молекулы в предыдущих образцах;
- Во-вторых, применялись более чувствительные аналитические методы, которые могли уловить меньшее количество этих молекул.
Это открытие не дает однозначного ответа на вопрос, получила ли жизнь на Земле помощь из космоса или возникла исключительно в пребиотическом бульоне на раннем этапе развития планеты. Но завершение набора азотистых оснований, лежащих в основе земной жизни, в дополнение к другим молекулам, обнаруженным в образце, дает ученым, которые пытаются понять механизм зарождения жизни, больше данных для экспериментов в лаборатории.
Новый метод анализа не только дополнил базу знаний о зарождении жизни на Земле, но и помог найти более эффективный способ извлечения информации из астероидных образцов. Это будет особенно актуально при изучении образцов, полученных с астероида Бенну в рамках миссии NASA OSIRIS-REx, которые будут доставлены на Землю 24 сентября 2023 года.
Читайте также: Ученые создали РНК, которая эволюционирует сама по себе.
