три метеорити Нещодавно вчені відкрили молекулярні будівельні блоки ДНК та її двоюрідної РНК. Підмножина цих будівельних блоків була виявлена в метеоритах раніше, але решта групи, здавалося, таємничим чином відсутня в космічних скелях — досі.
Нове відкриття підтверджує ідею про те, що шквал метеоритів, можливо, доставив молекулярні інгредієнти, необхідні для початку життя на Землі, приблизно чотири мільярди років тому.
Однак не всі впевнені, що все відкрите нещодавнє ДНК Інгредієнти позаземного походження; Натомість деякі з них могли опинитися в метеоритах після того, як каміння впало на Землю, сказав Майкл Каллахан, хімік-аналітик, астробіолог і доцент Університету штату Бойсе, який не брав участі в дослідженні. «Потрібні додаткові дослідження», щоб виключити таку можливість», — сказав Каллахан в електронному листі Live Science.
Він додав, що, якщо припустити, що всі сполуки дійсно виникли в космосі, одна підгрупа їх будівельних блоків – клас сполук, відомих як піримідини – з’явився в «надзвичайно низьких концентраціях» у метеоритах. Це відкриття вказує на те, що перші в світі генетичні молекули з’явилися не через приплив компонентів ДНК з космосу, а в результаті геохімічних процесів, які розгорнулися на початку Землі, сказав він.
сказав Джим Клівз, геохімік і президент Міжнародного товариства з вивчення походження життя, який не брав участі в дослідженні. Це питання досі перебуває в розслідуванні.
Пов’язані: 7 теорій походження життя
Основні будівельні блоки життя в космічних породах
Компоненти ДНК і РНК Він був знайдений в метеоритах раніше, Раніше повідомлялося про Live Science. Зокрема, було виявлено, що ці космічні породи містять нуклеотидні основи, азотовмісні сполуки, які служать «буквами» в генетичному коді для ДНК і РНК. Ядерні основи мають п’ять основних ароматів — аденін (A), тимін (T), гуанін (G), цитозин (C) і урацил (U) — але раніше в метеоритах були ідентифіковані лише A, G і U.
Тепер у дослідженні, опублікованому у вівторок (26 квітня) у журналі Природні комунікаціїВчені повідомили про виявлення всередині всіх п’яти ядерних баз вуглець— Ваші метеорити багаті. Це включало слідові кількості всіх трьох піримідинів: цитозину, урацилу та тиміну. «Зокрема, відкриття цитозину є дивним», — сказав Ясухіро Оба, доцент Інституту низькотемпературних наук Університету Хоккайдо в Японії та перший автор дослідження, оскільки цитозин відносно нестабільний і, ймовірно, вступає в реакцію з водою. .
Хоча тимін і цитозин раніше не були знайдені в метеоритах, лабораторні дослідження показали, що ці ядерні основи можуть ховатися, непоміченими, в космічних породах, які зіткнулися з Землею.
Наприклад, у лабораторних умовах вчені відтворили хімічні умови міжзоряного простору – простору між зірками – де масивні хмари газу і пилу мають близько 10 Кельвіни (мінус 441,67 градусів за Фаренгейтом, або мінус 263,15 градусів за Цельсієм) і початок координат астероїди Метеорити можна знайти. За допомогою цих експериментів дослідники синтезували тимін, цитозин та інші первинні нуклеотидні основи, що вказує на те, що всі ці сполуки теоретично можуть бути виявлені в метеоритах, зазначають автори дослідження у своїй доповіді.
Пов’язані: Це може бути «відсутнім інгредієнтом» у житті
Тому команда пішла шукати ці ядерні бази в трьох відомих метеоритах. «Камені Мерчісона, Мюррея та озера Тагіш належать до класу метеоритів, які називаються вуглецевими хондритами, які, як відомо, містять багато органічних сполук», – сказав Каллахан.
Наприклад, у трьох метеоритах були ідентифіковані вуглеводні та будівельні блоки білків (амінокислот), сказав Оба. на додаток до, у попередній роботіОба та його колеги виявили невловиму молекулу під назвою гексаметилентетрамін (ГМТ), яка вважається важливим попередником органічних молекул у космічних породах. За даними NASA.
У своєму останньому дослідженні дослідники використовували техніку, яка називається високоефективною рідинною хроматографією, яка передбачає використання води під тиском для розділення зразків метеорита на їх складові частини. Таким чином, команда витягнула ядерні основи з кожного зразка, а потім проаналізувала основи за допомогою мас-спектрометрії, методики, яка виявила хімічний склад матеріалу в найдрібніших деталях. Цей метод «дозволив нам виявити ядерні основи в дуже низьких концентраціях, таких як частин на трильйон», — сказав Оба Live Science.
Аналіз показав, що всі метеорити несуть аденін і гуанін. Зразки Мерчісона також містили урацил, тоді як інші метеорити несли принаймні один ізомер урацилу, тобто сполуку з такою ж кількістю і типами атомів урацилу, але в іншому просторовому розміщенні. Крім того, зразки озера Мерчісон і Тагіш містили тимін, а метеорит Мюррея містив ізомери тиміну. Усі метеорити містили цитозин, а також різні ізомери сполуки.
ще невизначеність
Щоб переконатися, що ядерні бази були позаземними за походженням, а не наслідком земного забруднення, команда повторила експериментальні процедури без метеоритного матеріалу в тестових камерах. Під час цих так званих порожніх випробувань не було виявлено жодних ядерних баз.
Команда також мала доступ до зразків ґрунту з місця, де метеорит Мерчісона вперше впав на Землю. Оба сказав, що вони виявили деякі ядерні основи в ґрунті, але що «їх розподіл і концентрація явно відрізняються від метеоритів». Крім того, деякі специфічні ізомери з’явилися лише в метеоритах, а не в зразку ґрунту; Ці «окремі ізомери» рідко зустрічаються на Землі, і тому навряд чи будуть забруднювачами з поверхні планети, сказав Клівз.
Порівнявши різноманітність ядерних основ, знайдених у метеориті, з такими в ґрунті, команда прийшла до висновку, що сполуки космічної породи утворилися в космосі, сказав Оба. Через це вони припускають, що ядерні бази «сприяли появі генетичних характеристик найдавнішого життя на Землі», пишуть автори.
Однак щодо цих моментів, сказав Каллахан, все ще є певна невизначеність.
Пов’язані: Вчені виявили, що ДНК є лише однією з понад мільйона можливих «генетичних молекул»
Зразок ґрунту, який проаналізували дослідники, містить вищі концентрації цитозину, урацилу і тиміну, ніж вони виявили в метеориті Мерчісона, сказав Каллахан, «тому важко сказати, скільки інопланетян порівняно з земними в метеориті». Крім того, команда не визначила специфічний хімічний процес, який би утворив C, U, T та їх різні ізомери; Такий аналіз підтвердив би ідею, що всі сполуки утворилися в міжзоряному просторі.
Інший спосіб визначити, чи справді ядерні бази сходять з космосу, – це дослідити форми вуглецю та азоту, які вони містять, сказав Клівз Live Science. Ці елементи бувають різних смаків, які називаються ізотопами, які мають однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів. За словами Каллахана, земний матеріал містить ізотопи вуглецю та азоту в інших пропорціях, ніж у космосі, тому такий аналіз може допомогти відрізнити земні ядерні бази від позаземних. На жаль, для проведення подібних експериментів потрібна значна кількість метеоритного матеріалу, тому їх виконання може бути складно, сказав Клівз.
У будь-якому випадку, навіть якщо виявлені елементи C, T і U були позаземними, їхня незначна присутність в метеоритах ставить під сумнів теорію про те, що перше життя на Землі було культивовано з компонентами ДНК з космосу, сказав Каллахан. «Якщо ці результати є репрезентативними для типових концентрацій піримідину в метеоритах, то ймовірно, що ранній геохімічний синтез Землі був відповідальним за появу генетичного матеріалу, а не вхід від позаземної провідності», – сказав він.
У майбутньому Уба і його колеги планують шукати ядерні бази в матеріалі, зібраному безпосередньо з астероїдів, а не в метеоритах на Землі, сказав Уба Live Science; Це може зменшити проблему забруднень, що переносять землю. Наприклад, японський космічний корабель Hayabusa2 нещодавно доставив на Землю астероїд Рюгу, Раніше повідомлялося про Live ScienceПланується, що зонд NASA OSIRIS-REx торкнеться зразків близькоземного астероїда Бенну у 2023 році. За матеріалами Space.com.
Спочатку опубліковано на Live Science.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
