Пазл сложился: в образце с Бенну найден недостающий ингредиент для зарождения жизни
В образце с астероида Бенну нашли сахара — последний недостающий ингредиент из числа химических веществ, необходимых для возникновения жизни. Это доказывает, что астероиды могли доставить на Землю — и, возможно, на другие планеты — весь базовый набор для жизни.
В 2020 году миссия OSIRIS-REx взяла образцы с Бенну — астероида, который вращается вокруг Солнца в сотнях миллионов километров от нас, между Марсом и Юпитером. Космический аппарат доставил образцы на Землю в 2023 году. Собранный 121 грамм вещества раздали маленькими порциями лабораториям по всему миру, чтобы специалисты по каждому типу биологических соединений могли приступить к работе.
Недостающий ингредиент
Первые исследования выявили присутствие воды, углерода и ряда органических молекул. Затем были обнаружены аминокислоты, формальдегид и все пять азотистых оснований, входящих в состав РНК и ДНК, а также фосфаты. Однако этого все же недостаточно для сборки молекул, несущих генетическую информацию. «Ступеньками» в спиралях РНК и ДНК служат сахара — рибоза в РНК и дезоксирибоза в ДНК. Именно их и не хватало в первых анализах вещества Бенну.
Японские ученые измельчили небольшую часть образца и смешали его с кислотой и водой. Затем разделили компоненты смеси и идентифицировали их методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Результаты анализа вышли в журнале Nature Geoscience.
Они показали присутствие рибозы, а также других сахаров, включая ликсозу, ксилозу, арабинозу, глюкозу и галактозу. Дезоксирибозу не нашли.
«Это новое открытие сахаров во внеземном материале», — говорит геохимик Ёсихиро Фурукава из Университета Тохоку.
Почти вся жизнь в своем метаболизме полагается на глюкозу, напоминает он.
«Это блестящий результат миссии OSIRIS-REx. Не хватало лишь сахара, и теперь он найден. Таким образом, все компоненты РНК, как выяснилось, присутствуют на примитивных астероидах», — комментирует профессор Сара Рассел из Музея естественной истории в Лондоне, которая не принимала участия в исследовании, но также работает с образцами Бенну.
Фурукава и его коллеги полагают, что сахара образовались из рассолов, содержащих формальдегид, в материнском астероиде, от которого откололся Бенну. Считается, что этот более крупный астероид содержал больше жидкости и в нем протекало больше реакций.
Не только Бенну
«Ранее в этом году мы сообщали о находке солей в доставленном образце и предположили, что на родительском теле астероида Бенну могли существовать соленые водоемы. Подобные среды были бы идеальным местом для "приготовления" сложных органических соединений, которые мы видим в Бенну», — замечает Рассел.
По ее словам, свидетельства существования рассолов есть на спутнике Сатурна Энцеладе и карликовой планете Церера, что говорит о возможном изобилии ингредиентов жизни в Солнечной системе.
Фурукава и его коллеги уже находили рибозу и другие сахара в метеоритах, найденных на Земле, но, как он отмечает, всегда оставалось опасение, что эти соединения могли попасть туда в результате загрязнения уже после падения. «Эта находка в образце Бенну гарантирует, что прежние результаты были верными», — подчеркивает он.
Мир РНК
Исследование показало, что астероиды действительно могли доставить на Землю или на другие тела Солнечной системы, такие как Марс, весь необходимый для жизни набор элементов, считает Фурукава.
Оно также поддерживает гипотезу мира РНК для объяснения происхождения жизни, поскольку была найдена рибоза, но не дезоксирибоза. Согласно этой идее, самая ранняя жизнь на Земле, задолго до появления клеток или ДНК, состояла из молекул РНК, которые несли генетическую информацию и могли копировать себя.
