Не все органические соединения можно считать основой жизни. В биохимии к таким традиционно относят аминокислоты, сахара, нуклеотиды и другие сложные молекулы.
Казалось бы, при чём здесь космос?
28 сентября 1969 года вблизи деревни Мурчисон (штат Виктория, Австралия) упал метеорит. При падении небесное тело общим весом 108 кг раскололось на множество осколков. Один из них пробил крышу дома ничего не подозревавшего местного жителя.
Невезучий селянин получил массу проблем со страховой компанией, а вот учёные, наоборот, обрели бесценный объект для исследований. Загадок этот метеорит задаёт до сих пор. Начнём с того, что он оказался старше нашей планеты. Его основу составляют досолнечные зёрна возрастом 5–7 миллиардов лет — самые древние твёрдые вещества на Земле. Эти частицы минералов образовались вокруг умирающих звёзд ещё до появления Солнечной системы. Они состоят в основном из карбида кремния и, по сути, являются остатками после взрыва сверхновой — звезды, масса которой была примерно в 25 раз больше солнечной.
Но самое интересное — небесное тело буквально кишело органикой! На органические соединения приходится 2–3% всего углерода в метеорите. Одних только аминокислот обнаружили более 90 разновидностей, включая аланин, глицин, валин, лейцин, изолейцин и пролин — те самые, что часто встречаются в белках земных организмов. К слову, для жизни на Земле нам достаточно всего 20.
Также в метеорите нашли углеводы: арабинозу, ксилозу, ликсозу, рибозу и несколько гексоз. Всего международная команда учёных во главе с Йосихиро Фурукавой из Университета Тохоку выявила в Мурчисоне около 14 тысяч различных органических соединений, включая вещества, входящие в состав ДНК и РНК.
Как доказать, что это не земная грязь?
Может быть, всё это органическое разнообразие всё-таки земного происхождения? Всё-таки метеорит прошёл через атмосферу, пробил крышу сельского дома и повидал немало «нестерильных» интерьеров.
Однако у аминокислот в метеорите есть своеобразная подпись — их изотопный состав.
Живые существа на Земле предпочитают молекулы с изотопом углерода-12 — самым стабильным и распространённым. В космических же молекулах углерода-12 оказалось меньше, чем более тяжёлого углерода-13. В метеорите Мурчисон содержание ¹³C аномально высокое, что доказывает его звёздное происхождение.
Например, обнаруженные в метеорите урацил и ксантин (азотистые основания, присутствующие во всех тканях живых организмов) состояли из «тяжёлого» углерода на 45,5% и 37,7% соответственно.
Более того, исследования 2023 года показали, что даже внутри одной молекулы аминокислоты аланина атомы углерода в разных позициях имеют разный изотопный состав: в аминокислотной группе практически весь углерод был «тяжёлым», а вот в углеводородном радикале — наоборот, больше «лёгкого». Выходит, тесто и начинку для космического пирожка готовили на разных кухнях?
Где это всё сварилось?
Получается, аминокислоты — главный строительный материал для всех живых существ — не являются уникальным изобретением Земли. Они образуются задолго до появления планет в разреженных холодных облаках космической пыли и газа. Учёные называют этот процесс пребиотическим синтезом.
Модель, предложенная астрофизиками в 2001 году, гласит: внутри ледяных оболочек космических пылинок под действием ультрафиолета образуются свободные радикалы. Когда такие зёрна сталкиваются, выделяется тепло, запускающее цепные реакции. В результате «химического взрыва» в оболочке рождаются сложные молекулы — от глицина (простейшей аминокислоты) до сахара гликольальдегида. Когда облако уплотняется (например, при формировании Солнечной системы), частицы сталкиваются чаще, температура растёт, радикалы реагируют — запускается реакция Штрекера, основной механизм получения α-аминокислот (тех самых, что входят в состав белков). Так аминокислоты рождаются прямо внутри астероида-метеорита. Остаётся только доставить этот ценный груз на подходящую планету, подождать несколько миллиардов лет и получить то великое разнообразие жизни, которое мы имеем сегодня. Главное — не вмешиваться.
В январе 2026 года вышли новые данные, идеально дополняющие историю о метеорите Мурчисон. Учёные из Орхусского университета (Дания) смоделировали космическую пыль в лаборатории. Они взяли ту самую аминокислоту глицин и поместили его в условия космоса: вакуум, холод (−257 °C), радиация — всё как заказывали. И вот эти нечеловеческие условия запустили реакцию поликонденсации, при которой аминокислоты объединялись в коротенькие пептиды с выделением воды.
Космос — это не просто склад аминокислот. Это полноценная химическая фабрика, где собираются цепочки белков ещё до того, как планета сформировалась. Все мы на 99% состоим из звёздной пыли, хоть в космосе никогда и не были.
Что еще почитать по теме?
PNAS: Учёные обнаружили в астероиде Бенну «стройматериал» для зарождения жизни
На астероиде Рюгу обнаружены ключевые «кирпичики жизни»
Ученые нашли доказательства внеземного происхождения жизни
Обнаружен новый путь зарождения «строительных блоков жизни» в космосе
Метеорит сохранил следы взрыва сверхновой
"Горячие" метеориты синтезируют жизнь?
Откуда берется жизнь: российские ученые выяснили, как образуются космические облака