Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 15.12.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Первое обнаружение сахаров в метеоритах даёт ключ к пониманию происхождения жизни

Первое обнаружение сахаров в метеоритах даёт ключ к пониманию происхождения жизни

Международная группа учёных обнаружила в метеоритах сахара, необходимые для развития жизни на Земле. Новое открытие расширяет постоянно растущий список биологически важных соединений, которые были найдены в метеоритах, поддерживая гипотезу о том, что химические реакции в астероидах – материнских телах многих метеоритов – могут сформировать некоторые из органических соединений. Если это так, то метеоритная бомбардировка древней Земли, возможно, способствовала зарождению жизни, снабжая её строительными блоками химических элементов.

Команда обнаружила рибозу и другие биологически важные сахара, включая арабинозу и ксилозу, в двух разных метеоритах, богатых углеродом, NWA 801 (тип CR2) и Мурчисон (Murchison) (тип CM2). Рибоза является важнейшим компонентом РНК (рибонуклеиновой кислоты). В большей части современной жизни РНК служит в качестве молекулы-мессенджера, копируя генетические инструкции из молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и доставляя их на молекулярные фабрики в клетке, называемые рибосомами, которые читают РНК для построения конкретных белков, необходимых для осуществления жизненных процессов.

Астероид Бенну

Изображение астероида Бенну, собранное из 12-ти кадров камеры PolyCam миссии OSIRIS-REx с расстояния 24 километра. Дата съёмки – 2 декабря 2018 года. Источник: NASA/Goddard/University of Arizona

“Ранее в метеоритах были найдены другие важные строительные блоки жизни, в том числе аминокислоты (компоненты белков) и нуклеобазы (компоненты ДНК и РНК), но сахара были недостающей частью среди основных строительных блоков жизни. Это исследование даёт первые прямые доказательства присутствия рибозы в космосе и доставки сахаров на Землю. Внеземные сахара, возможно, способствовала образованию РНК на пребиотической Земле, что, возможно, привело к возникновению жизни”, – Есихиро Фурукава из Университета Тохоку, Япония, ведущий автор исследования, опубликованного 18 ноября в Proceedings of the National Academy of Sciences.

“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. Они обнаружили, что 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.

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.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google