Сахар, обнаруженный в метеоритах, расскажет о происхождении жизни.

Международная группа обнаружила сахара, необходимые для жизни, в метеоритах. Новое открытие стало дополнением к растущему списку биологически важных соединений, которые были обнаружены в метеоритах. Это подтверждает гипотезу, что химические реакции в астероидах — родительских телах многих метеоритов — могут являться одним из ингредиентов жизни. Если это верно, то бомбардировка древней Земли метеоритная могла заложить фундамент происхождения жизни, снабдив ее строительными блоками.

Группа обнаружила рибозу и другие биологически важные сахара, включая арабинозу и ксилозу, в двух различных метеоритах с высоким содержанием углерода — NWA 801 (тип CR2) и Murchison (тип CM2). Рибоза является важнейшим компонентом РНК (рибонуклеиновой кислоты). В большинстве случаев в современной жизни РНК служит молекулой-посланием, копируя генетические инструкции из молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислота). Она доставляет их на молекулярные заводы — рибосомы —  в клетках. Те считывают информацию с РНК для создания определенных белков, необходимых для осуществления жизненных процессов.

«Другие важные структурные элементы жизни ранее уже были обнаружены в метеоритах. В список входят аминокислоты (компоненты белков) и нуклеотиды (компоненты ДНК и РНК), но вот сахар до сих пор отсутствовал в списке основных структурных элементов жизни», — рассказал Йосихиро Фурукава из университета Тохоку, Япония, главный автор исследования, опубликованного 18 ноября в «Материалах Национальной академии наук». «Исследования дали первые прямые доказательства наличия рибозы в космосе и доставки сахара на Землю». Природный сахар мог способствовать образованию РНК на добиотической Земле, что, возможно, привело к возникновению жизни».

«Примечательно, что в таком древнем материале может быть обнаружена такая хрупкая молекула, как рибоза,» — поведал Джейсон Доркин, соавтор исследования в Центре космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эти результаты помогут нам провести анализ девственных образцов первобытных астероидов Рюгу и Бенну».

Вечная загадка о происхождении жизни заключается в том, как биология могла возникнуть в результате небиологических химических процессов. ДНК — это шаблон жизни, содержащий инструкции по созданию и эксплуатации живого организма. Однако РНК также содержит информацию, и многие исследователи считают, что она сначала эволюционировала, а затем была заменена ДНК. Они обосновывают это тем, что молекулы РНК обладают возможностями, которых не хватает ДНК. РНК может копировать себя без «помощи» других молекул, а также может инициировать или ускорять химические реакции в качестве катализатора. Новая работа дает некоторые доказательства в пользу того, что РНК координировала механизмы жизни до ДНК.

Группа обнаружила сахара, проанализировав порошкообразные образцы метеоритов с помощью масс-спектрометрии газовой хроматографии, которая сортирует и идентифицирует молекулы по их массе и электрическому заряду.

Поскольку Земля полна жизни, команде пришлось рассмотреть возможность того, что сахара в метеоритах просто появились в результате загрязнения земными частицами. Многочисленные свидетельства, включая изотопный анализ, указывают на то, что загрязнение маловероятно. Изотопы — это варианты элемента с различной массой, что связано с количеством нейтронов в ядре атома. Например, жизнь на Земле предпочитает использовать более легкий вариант углерода (12C) более тяжелому варианту (13C). Однако углерод, содержащийся в метеоритных сахарах, чаще всего представлен именно 13C, что подтверждает вывод о том, что он поступает из космоса.

Группа планирует проанализировать большее количество метеоритов, чтобы получить лучшее представление о изобилии внеземных сахаров. Они также планируют проверить, имеют ли молекулы внеземного сахара право- или левовинтовую симметрию. Некоторые молекулы бывают двух типов и являются зеркальным отражением друг друга, как ваши руки. На Земле жизнь использует левосторонние аминокислоты и правовинтовой сахар. Поскольку вполне возможна и обратная комбинация — правыми аминокислотами и левыми сахарами, ученые хотят знать, почему жизнь выбрала именно такой формат. Если какой-либо процесс в астероидах благоприятствует производству одной из разновидностей, то в результате попадания метеорита в космос она стала распространенной на древней Земле, что и повысило вероятность того, что жизнь в конечном итоге будет использовать его.

Жизнь — очень сложная вещь. Границы, которые охватывает это слово во истину безграничны. Использовать домен .life можно также в самых разных целях практически для всех сайтов.