Ученые доказали, что строительные блоки жизни могут естественным образом формироваться в космосе
- Ученые доказали, что пептиды могут формироваться в условиях межзвездного пространства.
- Эксперимент показал, что аминокислота глицин способна образовывать пептиды в космических условиях, что может свидетельствовать о готовности к зарождению жизни еще до формирования планет.
Глубокий космос долгое время считали средой, непригодной для сложной химии. Новые лабораторные эксперименты меняют это представление и показывают, что базовые молекулы, необходимые для жизни, могут появляться задолго до формирования звезд и планет, даже без участия планетарных условий.
Может ли жизнь начинаться еще до рождения планет?
Ученые из Aarhus University экспериментально доказали, что в условиях межзвездного пространства могут формироваться пептиды – короткие цепочки аминокислот, из которых впоследствии состоят белки. Работа проводилась в сотрудничестве с европейским научным центром HUN-REN Atomki и существенно расширяет представление о химических процессах во Вселенной, пишет SciTechDaily.
Смотрите также Ученые обнаружили универсальный закон природы, который ограничивает эволюцию жизни на Земле
Исследование возглавили химики Серджио Йопполо и Альфред Томас Хопкинсон. Они воссоздали в лаборатории среду, максимально приближенную к условиям внутри гигантских межзвездных пылевых облаков. Речь идет о температуре около минус 260 градусов Цельсия и сверхвысокий вакуум, при котором почти все газовые частицы постоянно откачиваются из камеры.
Именно в таких регионах, расположенных за тысячи световых лет от Земли, впоследствии рождаются новые звезды и планетные системы. Ранее считалось, что в них могут возникать лишь простейшие молекулы. Сложные соединения, вроде пептидов, якобы появляются значительно позже – уже в протопланетных дисках.
Эксперимент показал другое. Исследователи поместили аминокислоту глицин на поверхность, имитирующую межзвездную пыль, и облучили ее ионизирующим излучением, аналогичным космическому. В результате молекулы глицина начали соединяться между собой, образуя пептиды и воду. Это прямое свидетельство того, что первые шаги к белковой химии могут происходить еще до формирования планет, отмечают авторы научной работы, опубликованной в Nature Astronomy.
Графическое изображение глицина на поверхности в межзвездной среде, бомбардируемой космическими лучами для образования пептидов, строительного блока белков / Изображение Альфред Томас Хопкинсон/NASA, ESA, CSA и STScI
По словам Йопполо, этот результат меняет статистическую картину происхождения жизни. Если сложные органические молекулы формируются еще на стадии пылевых облаков, то они могут массово попадать на поверхность молодых каменистых планет во время их образования. В случае, если такая планета находится в зоне пригодности для жизни, шанс запуска биохимических процессов существенно возрастает.
Исследователи отмечают, что белки – лишь часть необходимого набора. Для жизни также нужны мембраны, нуклеотиды и нуклеиновые основы. Пока неизвестно, могут ли эти компоненты формироваться в космосе так же естественно. Именно этим вопросом занимаются ученые из Center for Interstellar Catalysis, который финансируется Датским национальным исследовательским фондом.
Серджио Йопполо, Альфред Томас Хопкинсон и две камеры сверхвысокого вакуума, используемые для исследования реакций в условиях межзвездной среды / Фото Сигне Киркьебо, Орхусский университет
Руководитель центра Лив Хорнекаер отмечает, что такие молекулы могут не только быть строительным материалом, но и катализировать дальнейшие реакции, постепенно усложняя химию. Это означает, что Вселенная потенциально значительно более химически активна, чем считалось ранее.
Несмотря на это, ученые не утверждают, что нашли ответ на вопрос происхождения жизни. Но результаты четко показывают: многие ключевые молекулы возникают естественно и повсеместно. А значит, условия для зарождения жизни могут быть не исключением, а обычным побочным эффектом эволюции материи в космосе.