Новый метод испытаний указывает на наличие структурных элементов цепи ДНК в метеоритах. На этом основании ученые предполагают, что эти живительные частицы могли образоваться в самые ранние годы существования Солнечной системы.
Истоки развития жизни на Земле до сих пор не объяснены. Образовалась ли она самопроизвольно в гидротермальных источниках или после удара молнии в водоеме с мутной смесью благоприятных частиц? Как получилось, что все необходимые ингредиенты оказались в нужном месте и в нужное время? Было ли появление жизни неизбежным?
Время от времени возвращается и тема внеземного происхождения жизни. Эта идея не нова. Короче говоря, в том, что некоторые его существенные компоненты — определенные молекулы — могли быть доставлены на Землю… метеоритами.
Десять лет назад ученые из НАСА и других центров использовали самые современные методы, чтобы более внимательно изучить метеориты и обнаружить научно убедительные доказательства присутствия нескольких молекул, которые считаются типичными для живых организмов, включая компоненты нуклеиновой кислоты. гуанин и аденин, которые входят в состав самой ДНК. Хотя в то время в космических породах было обнаружено не все необходимое для сохранения и восстановления генетической информации, это открытие позволило команде установить, что органическая химия также активна на астероидах.
Теперь, десятилетие спустя, астрохимик Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо и его команда проанализировали три метеорита и обнаружили в них нечто совершенно новое. В дополнение к ранее обнаруженным пуриновым соединениям команда обнаружила там ранее «недостающие» пиримидиновые основания : цитозин, урацил и тимин, которые составляют остальную часть цепи ДНК и РНК. Для этого ранее был разработан новый, более щадящий метод химической экстракции молекул.
Идея команды состояла в том, чтобы изменить способ их получения из природных образцов вещества. Долгое время считалось, что для этой цели лучше всего подходит горячая муравьиная кислота. Однако случалось, что одна и та же кислота расщепляет искомые органические молекулы. Поэтому вместо него использовали ультразвук.
В ультразвуковом методе интенсивные ультразвуковые волны проходят через холодную жидкость, создавая в ней ударные волны, которые сортируют молекулы в такой среде. Когда группа Оба применила этот метод к образцам мелкоизмельченных метеоритов, они обнаружили гораздо большее разнообразие органических молекул. Но как ученые могут сказать, что органические молекулы, такие как нуклеотиды или их части, на самом деле имеют внеземное происхождение?
Группа Оба оценила это непосредственно на примере одного из опробованных ими метеоритов: знаменитого метеорита Мерчисон , открытого в 1969 году в Австралии. Исследователи сравнили почву из ударного кратера Мерчисон с образцом метеорита, чтобы убедиться, что обнаруженные соединения достигли Земли вместе с ударником и не могли образоваться из самого ударника. Хотя некоторые нуклеотидные элементы были идентифицированы в образце окружающей почвы, их концентрация и молекулярное распределение явно отличались от обнаруженных в метеорите.
Метеориту Мерчисон 7 миллиардов лет, и поэтому он сформировался, когда Солнце было еще протозвездой. Присутствие первичных молекул органического происхождения в этой космической породе (а не там, где она разрушилась) может убедительно подтвердить идею о внеземном происхождении жизни на Земле. Однако это ни в коем случае не является убедительным доказательством. Майкл Каллахан, проводивший описанные анализы органических соединений в метеоритах, говорит, что новое исследование просто увеличило прежние пределы обнаружения и позволило идентифицировать пиримидины. Он также предупреждает, что пиримидины присутствуют в метеоритах в таких низких концентрациях, что текущий результат не позволяет делать более точные выводы.
С другой стороны, неясно, действительно ли изученные метеориты представляют общую популяцию космических пород, достигших или упавших на Землю в далеком прошлом. Возвратные миссии с астероидов Рюгу и Бенну, вероятно, помогут нам лучше понять эволюцию внеземных органических молекул. В свою очередь, методы, разработанные командой Оби, могут оказаться бесценными для определения истинного состава этих первичных астероидов, а также происхождения сложных органических молекул, присутствующих в межзвездном пространстве.
В заключение, мы до сих пор не можем точно сказать, каково происхождение жизни на Земле, но последние исследования завершают список химических веществ, которые могли присутствовать на ранней Земле еще до появления живых существ на Земле.