Строительные блоки жизни могли быть созданы на астероидах
Используя новый анализ, ученые только что обнаружили последние две из пяти информационных единиц ДНК и РНК, которые еще предстояло обнаружить в образцах из метеоритов. Хотя образование ДНК в метеорите маловероятно, открытие демонстрирует, что эти генетические части доступны для доставки и могли способствовать развитию обучающих молекул на ранней Земле. Открытие, сделанное международной командой ученых совместно с исследователями НАСА, доказывает, что химические реакции на астероидах могут производить некоторые строительные блоки жизни, которые могли быть доставлены на древнюю Землю в результате ударов метеоритов или, возможно, падения космической пыли.
Все ДНК и РНК, содержащие инструкции по созданию и функционированию каждого живого существа на Земле, содержат пять информационных компонентов, называемых нуклеотидными основаниями (нуклеотиды или нуклеобазы).
До сих пор ученые, исследующие внеземные образцы, находили только три из пяти. Однако недавний анализ, проведенный группой ученых под руководством Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо, выявил два последних азотистых основания, которые раньше ускользали от ученых.
Нуклеотиды принадлежат к классам органических молекул, называемых пуринами и пиримидинами, которые имеют большое разнообразие. 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», — говорят ученые.
«Поскольку пурины и пиримидины могут быть синтезированы во внеземной среде, как было продемонстрировано нашим собственным исследованием, можно было бы ожидать найти большое разнообразие этих органических молекул в метеоритах».
«Теперь у нас есть доказательства того, что полный набор азотистых оснований, используемых сегодня в жизни, мог быть доступен на Земле, когда жизнь зародилась».
Эта недавно обнаруженная пара азотистых оснований, цитозина и тимина была неуловима в предыдущих анализах, вероятно, из-за их более тонкой структуры, которая могла деградировать, когда ученые ранее извлекали образцы.
В более ранних экспериментах ученые создали что-то вроде «метеоритного чая», поместив зерна метеорита в горячую ванну, чтобы молекулы образца растворились, а затем проанализировали молекулярный состав внеземного бульона.
Из-за того, насколько хрупкими являются эти два азотистых основания, команда ученых изначально скептически отнеслась к тому, чтобы увидеть их в образцах. Но новому открытию могли способствовать два фактора: во-первых, была использована прохладная вода для извлечения соединений вместо горячей муравьиной кислоты, которая очень реакционноспособна и могла разрушить эти хрупкие молекулы в предыдущих образцах. Во-вторых, использовались более чувствительные аналитические методы, которые могли уловить меньшее количество этих молекул.
Открытие не дает однозначного ответа на вопрос, получила ли жизнь на Земле помощь из космоса или возникла исключительно в пребиотическом бульоне в зачаточном состоянии планеты. Но завершение набора азотистых оснований, составляющих жизнь сегодня, в дополнение к другим молекулам, обнаруженным в образце, дает ученым, которые пытаются понять начало жизни, больше соединений для экспериментов в лаборатории.
«Это добавление все новых и новых частей. Сейчас было обнаружено, что метеориты содержат сахара и основания. Приятно видеть прогресс в создании фундаментальных биологических молекул из космоса».
Анализ не только дополнил набор для тех, кто моделирует зарождение жизни на Земле, но и предоставил доказательство концепции более эффективного метода извлечения информации из астероидов в будущем, особенно из образцов Бенну, направляющихся к Земле с помощью миссии OSIRIS-REx.
Исследован опубликовано в Nature Communications.