Главная Наука Космическая колыбель жизни: Учёные создали «кирпичики» белков в условиях глубокого космоса
Наука

Космическая колыбель жизни: Учёные создали «кирпичики» белков в условиях глубокого космоса

Космическая колыбель жизни: Учёные создали «кирпичики» белков в условиях глубокого космоса
Поделитесь

Химия, которая построила жизнь на Земле, могла начаться в глубоком космосе, как показало новое исследование. Это открытие может помочь распутать одну из центральных загадок науки: каково происхождение молекулярных строительных блоков жизни?

Астрономы ранее обнаруживали простые органические молекулы в межзвёздных облаках, метеоритах и кометах, что указывало на возможность формирования биологически важных соединений в космосе и их доставки на планеты. Однако один ключевой этап оставался неясным: как аминокислоты могли связываться вместе в суровых условиях космоса, образуя короткие молекулярные цепочки — пептиды, которые служат первыми кирпичиками белков, необходимых для всего живого.

«Мы уже знаем из предыдущих экспериментов, что простые аминокислоты, например глицин, образуются в межзвёздном пространстве. Но нас интересовало, могут ли более сложные молекулы, такие как пептиды, естественным образом формироваться на поверхности пылевых зёрен ещё до того, как те участвуют в образовании звёзд и планет», — заявил в своём обращении член исследовательской группы Серхио Иопполо из Орхусского университета.

Иопполо и его коллеги экспериментально доказали, что пептиды действительно могут формироваться внутри ледяных пылевых зёрен, подверженных облучению в условиях, имитирующих космические. В лабораторных экспериментах они создали глицилглицин — простейший возможный дипептид. Для этого они охладили глицин до криогенных температур (около –260 °C), воспроизведя ледяные мантии, покрывающие космические пылинки, а затем облучили замороженный образец пучком высокоэнергетических протонов, имитирующих космические лучи.

Результаты выявили ранее неизвестный путь создания предшественников белков, который не требует жидкой воды (долгое время считавшейся обязательным условием) и может работать в экстремальных условиях межзвёздного пространства. «Все типы аминокислот соединяются в пептиды посредством одной и той же реакции. Поэтому весьма вероятно, что и другие пептиды естественным образом образуются в межзвёздной среде», — отметил соавтор Альфред Томас Хопкинсон. — «Мы ещё не исследовали этот аспект, но, скорее всего, займёмся им в будущем».

Помимо глицилглицина, команда наблюдала образование как обычной воды, так и её формы, в которой атомы водорода замещены дейтерием (изотопом водорода с дополнительным нейтроном), а также ряда других сложных органических молекул.

«Раньше мы думали, что в этих облаках могут создаваться только очень простые молекулы. Считалось, что более сложные соединения формируются гораздо позже, когда газ начинает уплотняться в диск, который в итоге становится звездой», — пояснил Иопполо. — «Но мы наглядно показали, что это не так».

Прочитайте также  Прощай, подушка для шеи: Emirates представила кресла, которые изменят эконом-класс

Результаты позволяют предположить, что ионизирующее излучение поставляет достаточно энергии для разрыва и восстановления химических связей, позволяя аминокислотам, захваченным во льду, связываться друг с другом без участия жидкой воды. По сути, космическая радиация становится химическим двигателем, стимулирующим усложнение молекул в средах, ранее считавшихся слишком холодными и инертными для подобных реакций.

Это открытие значительно расширяет диапазон сред, в которых могут формироваться предшественники жизни. Вместо того чтобы ограничиваться тёплыми, влажными условиями вроде океанов ранней Земли или гидротермальных источников, синтез пептидов может происходить в самой холодной межзвёздной среде.

«В конечном итоге эти газопылевые облака коллапсируют, формируя звёзды и планеты. Постепенно эти крошечные строительные блоки попадают на каменистые планеты в новорождённой звёздной системе. Если такие планеты оказываются в зоне обитаемости, то существует реальная вероятность возникновения жизни», — объяснил Иопполо. — «Тем не менее, мы до сих пор не знаем точно, как именно жизнь началась. Но такие исследования, как наше, показывают, что многие из сложных молекул, необходимых для жизни, создаются в космосе естественным путём.

Предстоит ещё многое открыть, но наша исследовательская группа работает над ответами на эти фундаментальные вопросы. Мы уже выяснили, что многие строительные блоки жизни формируются там, в космосе, и, вероятно, обнаружим ещё больше в будущем».

Исследование команды было опубликовано 20 января в журнале Nature Astronomy.

Это открытие меняет парадигму в астробиологии. Оно поддерживает гипотезу панспермии в её химическом аспекте, предполагая, что не сама жизнь, а её сложные «кирпичики» могут быть широко распространены по Галактике, заранее «засевая» подходящие миры. Кроме того, оно повышает вероятность обнаружения следов пребиотической химии в ледяных мирах Солнечной системы, таких как спутники Юпитера и Сатурна (Европа, Энцелад), где под ледяной коркой существует океан жидкой воды, а поверхность подвергается воздействию космических лучей. Лабораторный успех учёных открывает путь для целенаправленных поисков конкретных пептидов в данных космических телескопов и будущих миссий. Таким образом, холодный и, казалось бы, безжизненный космос всё больше предстаёт не как пустыня, а как гигантская, медленно работающая химическая фабрика, способная производить ингредиенты, из которых в подходящих условиях может однажды зародиться жизнь.

Поделитесь в вашей соцсети👇

Ваш комментарий

Добавить комментарий

Похожие статьи
Мировые выбросы углекислого газа впервые могут начать снижаться: прогноз на 2026 год
Наука

Мировые выбросы углекислого газа впервые могут начать снижаться: прогноз на 2026 год

Согласно новому отчёту Global Carbon Project, выбросы от сжигания угля, нефти и...

Иран раздаёт таблетки йода возле ядерных объектов: США грозит ядерным ударом?
НаукаНовости

Иран раздаёт таблетки йода возле ядерных объектов: США грозит ядерным ударом?

Медицинский чиновник Минздрава Ирана сообщил о распространении йодных таблеток в радиусе двух...

Учёные создали роборуку, которая ходит на пальцах, как Вещь из «Семейки Аддамс»
Наука

Учёные создали роборуку, которая ходит на пальцах, как Вещь из «Семейки Аддамс»

Инженеры ETH Zurich научили серийную роботизированную кисть самостоятельно передвигаться на кончиках пальцев...

Британцы страдают от «перегрузки стримингом»: миллионы хотят «вернуться к простым временам»
Наука

Британцы страдают от «перегрузки стримингом»: миллионы хотят «вернуться к простым временам»

Новое исследование Great TV показало, что 51% зрителей в Великобритании чувствуют себя...