Усі необхідні складові ДНК та РНК знайдені в метеоритах
Це відкриття додає доказів того, що попередники земного життя мають космічне походження.
Космічні камені, які впали на Землю протягом останнього століття, містять п'ять основ, які зберігають інформацію в ДНК і РНК. Мова йде про аденін, гуанін, цитозин, тимін, урацил, які поєднуються з цукрами та фосфатами, щоб скласти генетичний код усього живого на Землі.
Відкриття свідчить на користь того, що попередники життя спочатку прийшли з космосу, кажуть дослідники. Вчені виявляли шматочки аденіну, гуаніну та інших органічних сполук у метеоритах з 1960-х років. Дослідники також знайшли натяки на урацил, але цитозин і тимін залишалися невловимими досі.
«Ми завершили набір усіх основ, знайдених у ДНК і РНК для життя на Землі, і вони присутні в метеоритах», — говорить астрохімік Деніел Главін з Центру космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд.
Кілька років тому геохімік Ясухіро Оба з Університету Хоккайдо в Саппоро (Японія) та його колеги винайшли техніку м’якого виділення та розділення різних хімічних сполук у зрідженому метеоритному пилу, а потім їх аналізу.
«Наш метод виявлення має на порядки вищу чутливість, ніж той, який застосовувався в попередніх дослідженнях», — каже Оба. Три роки тому дослідники використали цю саму техніку, щоб виявити рибозу, необхідний для життя цукор, у трьох метеоритах.
У новому дослідженні Оба та його колеги об’єднали зусилля з астрохіміками з NASA, щоб проаналізувати один із цих трьох зразків метеорита та три додаткових, шукаючи інший тип найважливіших інгредієнтів для життя — нуклеїнові основи.
Дослідники вважають, що їх більш м’яка техніка екстракції, яка використовує холодну воду замість звичайної кислоти, зберігає сполуки недоторканими. «Ми виявили, що цей підхід до екстракції дуже зручний для цих крихких молекул», — каже Главін. — «Це більше схоже на холодне заварювання, а не на приготування гарячого чаю».
За допомогою цієї методики Главін, Оба та їхні колеги виміряли вміст основ та інших сполук, пов’язаних з життям, у чотирьох зразках метеоритів, що впали десятиліття тому в Австралії, Кентуккі та Британській Колумбії. У всіх чотирьох група виявила та виміряла аденін, гуанін, цитозин, урацил, тимін, кілька сполук, пов’язаних із цими основами, і кілька амінокислот.
Використовуючи ту саму техніку, команда також виміряла вміст хімічних речовин у ґрунті, зібраному на території Австралії, а потім порівняла виміряні значення метеоритів зі значеннями ґрунту. Для деяких виявлених сполук метеоритні значення були вищими, ніж навколишній ґрунт, що свідчить про те, що сполуки потрапили на Землю в цих породах.
Але для інших виявлених сполук, включаючи цитозин і урацил, вміст у ґрунті у 20 разів вище, ніж у метеоритах. Це може вказувати на земне забруднення, каже космохімік Майкл Каллахан з Університету штату Бойсе в Айдахо.
«Я думаю, що дослідники позитивно ідентифікували ці сполуки», — каже Каллахан. Але «вони не надали достатньо даних, щоб переконати мене, що вони справді позаземні». Каллахан раніше працював у NASA і співпрацював з Главіним для вимірювання органічних матеріалів у метеоритах.
Але Главін і його колеги вказують на кілька конкретних фактів, щоб підтвердити гіпотезу про міжпланетне походження. У новому аналізі дослідники виміряли більше десятка інших сполук, пов’язаних із життям, включаючи ізомери нуклеїнових основ, каже Главін. Ізомери мають ті самі хімічні формули, що й пов’язані з ними основи, але їхні інгредієнти організовані по-різному. Команда знайшла деякі з цих ізомерів у метеоритах, але не в ґрунті. «Якби було забруднення з ґрунту, ми також мали б побачити ці ізомери в ґрунті. А ми цього не виявили», — каже він.
Науковці впевнені, що дослідження космічних об'єктів, таких як астероїди, може прояснити це питання. Оба та його колеги вже використовують свою техніку екстракції на шматках поверхні астероїда Рюгу, який японська місія Hayabusa2 принесла на Землю наприкінці 2020 року. Очікується, що місія NASA OSIRIS-REx повернеться у вересні 2023 року з аналогічними зразками з астероїда Бенну.
