Международная группа ученых обнаружила в метеоритах рибозу и другие сахара, которые могут образовывать ДНК и РНК. Как сообщает NASA, открытие стало еще одним аргументом в пользу гипотезы о том, что жизнь на Земле возникла в результате бомбардировки метеоритами. Исследователям удалось найти сахара в двух метеоритах, богатых углеродом, NWA 801 и Murchison. Рибоза является ключевой составляющей РНК, которая выступает в роли молекулы-посредника, копируя генетические инструкции из ДНК и доставляя их в рибосомы. Последние считывают РНК для построения белков, необходимых для жизненных процессов. "В метеоритах находили другие важные компоненты жизни, например аминокислоты и нуклеиновые основания. Но сахара были недостающим звеном этой цепи. Наше исследование предоставило первые свидетельства наличия рибозы в космосе и доставки ее на Землю. Внеземной сахар мог способствовать формированию РНК на древней Земле, что, возможно, привело к появлению жизни", - заявил один из исследователей Есихоро Фурукава. По словам исследователей, содержание рибозы и других сахаров колеблется от 2,3 до 11 частей на миллиард в NWA 801 и от 6,7 до 180 частей на миллиард в Murchison. Это достаточно много для небесных тел.
“Удивительно, что такая хрупкая молекула, как рибоза, может быть обнаружена в таком древнем материале. Эти результаты помогут нам провести анализ первозданных образцов с примитивных астероидов Рюгу и Бенну, которые будут возвращены японским космическим аппаратом” Хаябуса-2″ и космическим аппаратом НАСА OSIRIS-REx”, – Джейсон Дворкин, соавтор исследования в Центре космических полетов Годдарда.
Вечная загадка происхождения жизни заключается в том, как биологические соединения могли возникнуть из небиологических химических процессов. ДНК – это шаблон для жизни, несущий инструкции о том, как построить и управлять живым организмом. Однако РНК также несёт информацию, и многие исследователи считают, что сначала эволюционировали она, а затем была заменена ДНК. Это происходит потому, что молекулы РНК обладают возможностями, которых не хватает ДНК. РНК может создавать свои копии без “помощи” других молекул, а также инициировать или ускорять химические реакции в качестве катализатора. Новая работа даёт некоторые доказательства в поддержку возможности того, что РНК координировала механизм жизни до ДНК.
“Сахар из ДНК (2-дезоксирибоза) не был обнаружен ни в одном из метеоритов, проанализированных в этом исследовании. Это важно, так как могла происходить эволюция внеземной рибозы на ранней Земле, что согласуется с гипотезой о том, что РНК эволюционировала первой”, – Дэнни Главин, соавтор исследования.
Учёные обнаружили сахара, проанализировав порошкообразные образцы метеоритов с помощью хромато-масс-спектрометрии, которая сортирует и идентифицирует молекулы по их массе и электрическому заряду.
Поскольку Земля наполнена жизнью, исследователи должны были рассмотреть возможность того, что сахара в метеориты могли попасть обратным путём, то есть посредством их загрязнения земной жизнью. Многочисленные анализы, включая изотопный анализ, указывают на то, что такое загрязнение маловероятно. Изотопы – это разновидности одного элемента с разной массой, обусловленной количеством нейтронов в атомном ядре. Например, жизнь на Земле предпочитает использовать более лёгкую разновидность углерода (12C) по сравнению с более тяжёлой версией (13C). Однако углерод в сахарах метеоритов был значительно обогащен тяжелым 13C, превышающим количество, наблюдаемое в земной биологии, что подтверждает вывод о том, что он пришёл из космоса.
Команда планирует проанализировать больше метеоритов, чтобы получить лучшее представление о разнообразии внеземных сахаров. Они также планируют проверить, имеют ли внеземные молекулы сахара левостороннее или правостороннее смещение. Некоторые молекулы бывают двух видов, которые являются зеркальными отражениями друг друга, как наши руки. На Земле жизнь использует левосторонние аминокислоты и правосторонние сахара. Вполне возможно, что обратное будет также работать нормально (правосторонние аминокислоты и левосторонние сахара), учёные хотят знать, откуда взялось это предпочтение. Если какой-то процесс в астероидах благоприятствует производству одной разновидности над другой, то, возможно, доставка из космоса посредством метеоритных ударов сделала эту разновидность более распространенной на древней Земле, что сделало более вероятным то, что жизнь в конечном итоге будет использовать именно её.
Вечная загадка происхождения жизни заключается в том, как биологические соединения могли возникнуть из небиологических химических процессов. ДНК – это шаблон для жизни, несущий инструкции о том, как построить и управлять живым организмом. Однако РНК также несёт информацию, и многие исследователи считают, что сначала эволюционировали она, а затем была заменена ДНК. Это происходит потому, что молекулы РНК обладают возможностями, которых не хватает ДНК. РНК может создавать свои копии без “помощи” других молекул, а также инициировать или ускорять химические реакции в качестве катализатора. Новая работа даёт некоторые доказательства в поддержку возможности того, что РНК координировала механизм жизни до ДНК.
“Сахар из ДНК (2-дезоксирибоза) не был обнаружен ни в одном из метеоритов, проанализированных в этом исследовании. Это важно, так как могла происходить эволюция внеземной рибозы на ранней Земле, что согласуется с гипотезой о том, что РНК эволюционировала первой”, – Дэнни Главин, соавтор исследования.
Учёные обнаружили сахара, проанализировав порошкообразные образцы метеоритов с помощью хромато-масс-спектрометрии, которая сортирует и идентифицирует молекулы по их массе и электрическому заряду.
Поскольку Земля наполнена жизнью, исследователи должны были рассмотреть возможность того, что сахара в метеориты могли попасть обратным путём, то есть посредством их загрязнения земной жизнью. Многочисленные анализы, включая изотопный анализ, указывают на то, что такое загрязнение маловероятно. Изотопы – это разновидности одного элемента с разной массой, обусловленной количеством нейтронов в атомном ядре. Например, жизнь на Земле предпочитает использовать более лёгкую разновидность углерода (12C) по сравнению с более тяжёлой версией (13C). Однако углерод в сахарах метеоритов был значительно обогащен тяжелым 13C, превышающим количество, наблюдаемое в земной биологии, что подтверждает вывод о том, что он пришёл из космоса.
Команда планирует проанализировать больше метеоритов, чтобы получить лучшее представление о разнообразии внеземных сахаров. Они также планируют проверить, имеют ли внеземные молекулы сахара левостороннее или правостороннее смещение. Некоторые молекулы бывают двух видов, которые являются зеркальными отражениями друг друга, как наши руки. На Земле жизнь использует левосторонние аминокислоты и правосторонние сахара. Вполне возможно, что обратное будет также работать нормально (правосторонние аминокислоты и левосторонние сахара), учёные хотят знать, откуда взялось это предпочтение. Если какой-то процесс в астероидах благоприятствует производству одной разновидности над другой, то, возможно, доставка из космоса посредством метеоритных ударов сделала эту разновидность более распространенной на древней Земле, что сделало более вероятным то, что жизнь в конечном итоге будет использовать именно её.
Комментариев нет:
Отправить комментарий