Нове дослідження підтверджує, що попередники білка можуть спонтанно утворюватися в міжзоряному просторі, підтверджуючи теорії про походження життя та керуючи пошуком позаземного життя.
Десятиліттями вчені сперечалися про те, як на Землі виникли перші складні органічні молекули. Одна з провідних гіпотез припускає, що ключові інгредієнти життя могли виникнути в космосі та бути доставленими метеоритами. Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, надає вагомі докази на підтримку цієї ідеї: Амінокислоти, фундаментальні одиниці білків, можуть поєднуватися, утворюючи пептидні зв’язки в суворих умовах космосу. Це перший крок до створення складніших молекул, таких як ферменти та клітинні білки.
Хімічний коктейль раннього життя
Раннє життя залежало від складної суміші молекул, включаючи амінокислоти, цукру та РНК. Питання про те, як утворилися ці прості сполуки, залишається головною загадкою астробіології. Відкриття гліцину, найпростішої амінокислоти, в кометах і метеоритах (включно зі зразками місії НАСА OSIRIS-REx до астероїда Бенну) давно натякало на позаземне походження. Однак більш складні молекули, такі як дипептиди — дві амінокислоти, з’єднані разом — ще не були виявлені в цих небесних тілах.
Ось тут і вступає в дію нове дослідження: Міжзоряний простір з його високим рівнем радіації стимулює незвичайну хімію, яка теоретично може сприяти утворенню більших і складніших молекул. Як пояснює Альфред Хопкінсон, провідний автор дослідження: «Якби амінокислоти могли об’єднуватися в космосі та досягати наступного рівня складності… коли вони виносяться на поверхню планети, є навіть більш сприятливий початок. точка формування життя».
Відтворення простору в лабораторії
Щоб перевірити це, дослідники з Орхуського університету в Данії співпрацювали з циклотронною установкою HUN-REN Atomki в Угорщині. Вони змоделювали космічні умови, бомбардуючи покриті гліцином кристали льоду протонами високої енергії при надзвичайно низьких температурах (-423,67°F). Використовуючи передові спектроскопічні та мас-спектрометричні методи, вони проаналізували отримані продукти.
Експеримент підтвердив, що молекули гліцину реагують, утворюючи дипептид під назвою гліцилгліцин, доводячи, що пептидні зв’язки можуть спонтанно утворюватися в космосі. Команда використовувала дейтерієві мітки, щоб точно відстежувати, як ці молекули взаємодіють.
За межами дипептидів: несподівана складність
Дослідження виявило не тільки дипептиди. Дослідники також попередньо ідентифікували N-формілгліцинамід, субодиницю, яка використовується у виробництві будівельних блоків ДНК, припускаючи, що в космосі може утворюватися більш широкий спектр органічних молекул.
Ця знахідка є надзвичайно важливою, оскільки розширює спектр потенційних шляхів зародження життя. * «Якщо ви створите такий величезний масив різних типів органічних молекул, це може вплинути на походження життя способами, про які ми раніше не думали», — зазначає Гопкінсон. Наслідки можуть змінити наше розуміння ранніх земних умов.
Зараз команда досліджує, чи інші амінокислоти слідують тій самій моделі, що потенційно призводить до різноманітності пептидів з унікальними хімічними властивостями.
Це дослідження надає переконливі докази того, що будівельні блоки життя можуть формуватися в реалістичному космічному середовищі, розширюючи можливості для появи життя як на Землі, так і за її межами.
