Химические бомбы могли посеять жизнь на Земле и в космосе
Молекулы, с которых началась жизнь на первоначальной Земле, могли быть созданы в космосе и доставлены метеоритами — подтверждение такой теории выдвинули итальянские ученые. Они синтезировали сахара, аминокислоты и нуклеиновые кислоты из простого формамида, метеоритного вещества, при помощи солнечного ветра, воспроизведя процесс, который, по их мнению, сварил первичный бульон задолго до того, как на Земле появилась жизнь.
Формамид — простое органическое соединение, которое впервые предложили в качестве исходного материала для формирования пребиотических молекул еще в 2001 году. Это химическое вещество было обнаружено в галактических центрах и звездных яслях, а также в кометах и лунах. Последние эксперименты показывают, что формамид, облученный солнечным ветром — в лабораторных условиях в виде пучка протонов — и в присутствии порошковых метеоритов, трансформируется в аминокислоты, карбоновые кислоты, сахара и нуклеозиды — строительные блоки ДНК и РНК.
«Метеориты катализировали эти трансформации, и лучшим катализатором были хондриты, старейшие метеориты в космосе, — говорит автор работы Раффаэле Саладино из Университета Тучио в Италии. — Они были бы весьма эффективными катализаторами в процессе полета в космическом пространстве и даже при падении на поверхность Земли или похожей планеты».
Авторы предполагают, что бомбардировка формамида высокоэнергетическими протонами может производить виды радикалов, которые могут реагировать с образованием сложных и биологически активных органических соединений. Они приводят в пример синтез пуриновых нуклеотидов через многостадийное добавление цианидовых радикалов к формамиду, как предсказала ранее другая группа ученых. Команда Саладино выделила ключевые промежуточные вещества в процессе синтеза пуриновых нуклеотидов.
Предыдущие исследования предположили, что такие реакции, происходящие на Земле, питаются метеоритными бомбардировками, но эта работа поднимает возможность таких реакций в космосе, а также их потенциал зарождения жизни на других планетах. Согласно этому сценарию, если жизнь на других планетах все же будет сформирована, она может быть схожей с земной.
Люси Зьюрис, астрохимик Аризонского университета в США, ранее предположила, что в космосе существует 10^-10 молекул формамида на каждую молекулу водорода, что делает его довольно распространенным по меркам астрономов.
«Мы провели некоторые расчеты и выяснили, что миллимолярные количества могли быть доставлены на поверхность планеты вместе с углистыми хондритами», — говорит она. Если повысить частоту бомбардировок, которая была на Земле 3,5 миллиарда лет назад, цифры будут расти.
«Астробиологи полагают, что Земля потеряла весь свой атмосферный углерод в юности, который улетучился — в форме метана или углекислого газа — поэтому весь углерод, который мы находим сегодня на Земле, был занесен в ходе бомбардировки, и на Земле очень много углерода, — добавляет она. — Из изучений углистых хондритов мы знаем, что он вернулся в самых разных формах, почему бы и не в форме формамида?».
Саладино говорит, что теперь планирует исследовать, могли ли молекулы РНК образоваться таким же образом, с добавлением фосфатного минерала, образующего костяк нуклеиновой кислоты.
