Недавно опубликованная статья в журнале Nature Astronomy (авторы: Alfred Thomas Hopkinson и соавторы, 2026) представляет результаты лабораторных экспериментов, которые переворачивают традиционные представления о происхождении предбиотической химии. Учёные показали, что пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые в дальнейшем образуют белки, - способны возникать естественным путём на поверхности межзвёздных пылевых зёрен в условиях экстремального холода и вакуума космоса. Это означает, что ключевые "кирпичики" жизни могли собираться задолго до формирования планет, в холодной и разреженной среде межзвёздного пространства, и, следовательно, быть распространены по всей Вселенной.
Ранее считалось, что сложные органические молекулы, необходимые для жизни, такие как пептиды, формируются преимущественно в жидкой воде на поверхности пригодных для жизни планет, подобных Земле. Однако новые эксперименты демонстрируют альтернативный путь - без участия жидкой воды и при температурах, близких к абсолютному нулю. Космос, похоже, посмотрел на земную химию и сказал: "Мило, но я сделаю это в минус 260 и без вашего драгоценного растворителя, спасибо"😁
Эксперимент, имитирующий космос
Исследования проводились в лабораториях Орхусского университета (Дания) и в исследовательском центре HUN-REN Atomki (Венгрия). Учёные создали сверхвысоковакуумную камеру, в которой температура опускалась до 13 К (около –260 °C), воспроизводя условия, характерные для межзвёздных пылевых зёрен в гигантских молекулярных облаках.
В камеру помещали глицин - самую простую аминокислоту, уже давно обнаруженную в метеоритах, кометах и межзвёздной среде (да-да, ту самую, которую вы могли бы найти даже в просроченном йогурте, если очень постараться). Затем поверхность подвергали бомбардировке протонами высокой энергии - аналогами космических лучей, - используя ускоритель ионов в Atomki (исследовательский центр HUN-REN Atomki находится в Дебрецене, Венгрия).
Результаты оказались поразительными: под воздействием энергичных частиц молекулы глицина начинали реагировать друг с другом, образуя пептидные связи. В частности, фиксировалось образование глицилглицина (простейшего дипептида) и воды как побочного продукта. Это классическая реакция конденсации, при которой две аминокислоты соединяются с выделением молекулы воды:
Реакция конденсации двух молекул глицина (Gly) с образованием глицилглицина (Gly-Gly, простейшего дипептида) и воды выглядит так:
2 NH₂-CH₂-COOH → NH₂-CH₂-CO-NH-CH₂-COOH + H₂O
Или в более наглядной форме с указанием функциональных групп:
H₂N-CH₂-COOH + H₂N-CH₂-COOH → H₂N-CH₂-C(=O)-NH-CH₂-COOH + H₂O
Здесь:
слева - две молекулы глицина (аминоуксусной кислоты),
справа - глицилглицин (дипептид) + вода как побочный продукт.
Именно такая классическая реакция дегидратационной конденсации и наблюдалась в эксперименте под действием космических лучей (протонов) на поверхности пылинок при сверхнизких температурах.
Но здесь она происходит в полностью безводной, криогенной среде под действием ионизирующего излучения.
Иными словами: глицин в условиях, где даже кофе мгновенно превращается в ледяной кирпич, вдруг решил: "Ладно, ребята, давайте поженимся и заведём дипептид. Без воды? Пф-ф, детали". Миллер и Юри в 1953 году гордо демонстрировали молнии в колбе, а тут космос просто включил режим "хардкор" и сказал: "Держите, я без спецэффектов"😁
От аминокислот к белкам: новый взгляд на происхождение жизни
Ранее лабораторные эксперименты уже доказали, что простые аминокислоты, включая глицин, могут синтезироваться в межзвёздных условиях - например, на ледяных мантиях пылевых зёрен под действием ультрафиолета или других процессов. Однако переход к более сложным структурам - пептидам - считался проблематичным без жидкой фазы, поскольку образование пептидной связи требует преодоления энергетического барьера.
Новые результаты показывают, что космические лучи обеспечивают необходимую энергию для этой реакции прямо на поверхности пылинок. Пылевые зёрна в молекулярных облаках со временем слипаются, формируя планетезимали, астероиды и планеты. Таким образом, пептиды могут "прилетать" на молодые планеты уже готовыми, где в условиях жидкой воды продолжается дальнейшая эволюция к полноценным белкам и жизни.
Это согласуется с недавними открытиями миссии OSIRIS-REx: в образцах с астероида Бенну обнаружены аминокислоты и все пять нуклеобаз, входящих в состав РНК и ДНК. Всё указывает на то, что важнейшие предбиотические молекулы имеют внеземное происхождение и доставляются на планеты из космоса. По сути, астероиды - это просто древние космические курьеры с надписью "Жизнь": доставка бесплатная, чаевые в виде атмосферы приветствуются"😁
Универсальность химии и перспективы
Реакция образования пептидных связей универсальна для всех аминокислот, поэтому учёные предполагают, что в межзвёздной среде могут формироваться и более сложные пептиды. Это существенно повышает вероятность возникновения жизни в других местах Вселенной: "Lego-детали" белков собираются повсеместно, а не только в редких "золотых" условиях землеподобных планет.
Конечно, пептиды - лишь одна часть головоломки происхождения жизни. Ещё нужны мембраны, нуклеотиды и другие компоненты. Исследования в этой области продолжаются - в частности, в лабораториях Джека Шостака (Чикагский университет) и в Центре межзвёздного катализа в Орхусе. Пока одни учёные пытаются собрать жизнь в пробирке, другие просто наблюдают, как Вселенная делает это миллиарды лет без единой жалобы на отсутствие финансирования.
Заключение
Открытие подчёркивает, насколько химия жизни может быть космической и универсальной. Жизнь, возможно, не редкое исключение, требующее идеальных условий на планете, а естественное продолжение процессов, идущих в глубинах космоса миллиарды лет. Это делает поиски жизни за пределами Земли ещё более перспективными - и напоминает, что лучшие открытия в науке ещё впереди.
А пока можно с чистой совестью смотреть на звёзды и думать: где-то там, на одинокой замёрзшей пылинке, два глицина держатся за пептидные ручки и шепчут: "Мы - начало чего-то большого… или хотя бы дипептида. Но это уже кое-что, правда?"