Тайна появления первых живых молекул на Земле до сих пор остаётся одной из самых увлекающих научных историй. Одни гипотезы предполагают, что жизнь возникла исключительно в условиях самой планеты, другие рассматривают космический след — идею, что её основы пришли извне. Новые данные из межпланетной миссии возвращают этот сценарий в центр внимания. Об этом сообщает издание Proceedings of the National Academy of Sciences.
Одна из наиболее обсуждаемых концепций происхождения жизни предполагает, что ключевые органические соединения могли попасть на Землю вместе с астероидами. Так называемая панспермия не утверждает, что жизнь была занесена в готовом виде, но допускает, что её химический фундамент формировался за пределами нашей планеты. Метеориты, найденные на Земле, действительно содержат аминокислоты и другие органические компоненты, но интерпретацию осложняет земное загрязнение, которое практически невозможно полностью исключить при исследовании упавших объектов.
Поэтому образцы, добытые с астероида, который не соприкасался с атмосферой и грунтом Земли, представляют особую ценность. Таким объектом стал Бенну — небольшой и очень древний астероид, сохранивший структуру с момента формирования Солнечной системы около 4,6 миллиарда лет назад. В 2020 году к его поверхности приблизился зонд НАСА, собрал образцы пыли и камней и отправил капсулу обратно на Землю для детального изучения.
Результаты нового анализа подтверждают наличие четырнадцати аминокислот. Кроме того, исследователи предположительно обнаружили следы триптофана — аминокислоты, которую ранее не удавалось достоверно идентифицировать в веществе внеземного происхождения. Ещё одно важное открытие — присутствие пяти азотистых оснований, входящих в состав РНК и ДНК. Такое сочетание — аминокислоты плюс компоненты генетического кода — крайне важно для понимания того, как могли формироваться и эволюционировать первые биомолекулы.
Учёные сделали вывод, что появление этих молекул неслучайно. В образцах обнаружено много филлосиликатов — минералов, которые формируются только при контакте горной породы с жидкой водой. Это означает, что в древнем прошлом внутри родительского тела астероида существовала жидкая вода, пусть и в ограниченном объёме.
По мнению исследователей, вода могла содержать аммиак. Это соединение способно участвовать в химических реакциях, ведущих к образованию более сложных органических молекул. Таким образом, аминокислоты и азотистые основания могли появиться внутри астероида в результате естественных геохимических процессов, происходивших миллионы и миллиарды лет назад.
"Наши результаты расширяют доказательства того, что пребиотические органические молекулы могли формироваться внутри примитивных аккрецирующих планетарных тел и могли быть доставлены посредством столкновений с ранней Землей", — объясняют учёные.
Это подтверждение важного элемента космохимической цепочки: простые молекулы межзвёздного происхождения могут преобразовываться в более сложные соединения в плотных телах, из которых позднее формируются планеты и их спутники. Если такие тела сталкиваются с молодой планетой, они привносят туда химические ингредиенты, необходимые для дальнейших биологических процессов.
Уникальность исследования заключается в том, что образцы были получены полностью стерильно, без воздействия земных факторов. Это делает выводы значительно надёжнее, чем данные из метеоритов. Полученные результаты поддерживают идею, что химия жизни может зарождаться в разных уголках космоса и вовсе не обязана начинаться на поверхности планеты.
Наличие аминокислот и азотистых оснований в одном месте говорит о том, что в древних телах Солнечной системы существовали условия для синтеза биохимических компонентов. Эти соединения могли распространяться по космосу вместе с астероидами и кометами, а затем попадать на планеты, где продолжают эволюционную цепочку.
Растущая точность исследований позволяет рассматривать происхождение жизни с новых сторон. Астероидные миссии, такие как OSIRIS-REx, значительно расширяют доступную научную базу. Подтверждение таких находок усиливает позицию других теорий, связанных с космическими процессами: например, теории о том, что ранняя Земля подвергалась интенсивному "доставлению" органики в период поздней тяжёлой бомбардировки.
"Это исследование — ещё один убедительный фрагмент головоломки, указывающий на идею о том, что жизнь на планете могла быть заложена ингредиентами извне", — говорится в публикации.
Современная планетология учитывает множество сценариев, и каждый новый анализ первичного материала помогает уточнять картину формирования биосферы.
Сравнение показывает существенные различия и преимущества стерильных образцов:
Метеориты подвергаются воздействию атмосферы, грунта и микробов при падении.
Образцы Бенну были собраны в космосе и доставлены в герметичной капсуле.
Метеоритный материал сложно исследовать без риска земного загрязнения.
Данные с Бенну считаются значительно более чистыми и достоверными.
Такое сопоставление подчёркивает, почему миссии по сбору образцов напрямую с астероидов становятся всё более востребованными.
Начинать стоит с основ: ознакомиться с работами по астрохимии и планетологии.
Обратить внимание на исследования миссий OSIRIS-REx, Hayabusa2 и будущих проектов по сбору образцов.
Анализировать отчеты NASA и ESA, где регулярно публикуются данные об органических соединениях в космосе.
Изучать публикации по химическим моделям формирования молекул в межзвёздных облаках.
Это поможет сформировать целостное понимание процессов, которые могли стать отправной точкой для возникновения жизни.
Как аминокислоты могут формироваться вне Земли?
Они могут возникать в условиях присутствия воды, аммиака и органических предшественников внутри астероидных тел.
Почему важно, что триптофан обнаружен впервые?
Потому что это расширяет список аминокислот внеземного происхождения и подтверждает их разнообразие.
Что делает Бенну уникальным объектом?
Его структура почти не изменялась 4,6 миллиарда лет, а значит он хранит первичное вещество Солнечной системы.