Как появилась жизнь на нашей планете? Могли ли строительные блоки органических молекул, недавно обнаруженные в трех разных метеоритах, попасть на Землю миллиарды лет назад? Исследователи давно предполагали, что органические соединения могут образовываться во внеземной среде, теперь же эти предположения подтвердились. В ходе недавно проведенного исследования ученые непосредственно наблюдали ключевую органическую молекулу, которая в будущем может быть использована для создания других органических молекул, включая и те, что необходимы для формирования жизни. Понимание того, как именно органические молекулы приводят к возникновению жизни является одной из величайших загадок, ответ на которую ученые ищут с незапамятных времен. Несмотря на научно-технический прогресс и внушительные достижения человечества, мы по-прежнему не знаем, как небиологический химический процесс может превратиться в биологический. Так что же могут рассказать о возникновении жизни молекулы, недавно обнаруженные в метеоритах?

Гипотеза о возможности переноса живых организмов или их зародышей через космическое пространство называется панспермией. Недавно ученые нашли предшественника пребиотической химии в трех метеоритах.

Метеориты и химия жизни

Международная группа исследователей обнаружила полигетероциклическую органическую молекулу под названием гексаметилентетрамин (C6H12N4) (также известен как гексамин, аминоформ, кристалламин, метенамин, формин и уротропин) в трех углеродистых метеоритах: Мурчесонском метеорите, метеорите Мюррея и метеорите озера Тагиш. «Впервые подтвердив присутствие гексаметилентетрамина в метеоритах, наша работа подтверждает гипотезу о том, что это соединение присутствовало в астероидах, родительских телах многих метеоритов», — слова доктора Ясухиро оба из Университета Хоккайдо и его коллег приводит The Independent.

Авторы работы, опубликованной в журнале Nature Communications полагают, что присутствие этой молекулы в богатых углеродом метеоритах могло способствовать химической эволюции на первобытной стадии на Земле. Напомним, что присутствие органических молекул во внеземной среде получило широкое признание после обнаружения молекулы кислорода рядом с кометой Чурюмова—Герасименко/67Р, а также многолетним астрономическим наблюдениям и анализу углеродистых метеоритов в лабораториях.

Химия жизни основана на органических соединениях — молекулах, содержащих углерод и водород (также они могут включать кислород, азот и другие элементы). Органические молекулы обычно ассоциируются с жизнью, однако могут быть созданы и не биологическими (пробиотическими) процессами, а потому не обязательно служат индикаторами жизни.

Фрагмент метеорита Мерчисона, одного из трех богатых углеродом метеоритов, отобранных в этом исследовании.

И все же, несмотря на обширные исследования по образованию органических молекул в различных внеземных средах, таких как молекулярные облака, протосолнечные туманности и астероиды, до сих пор остается спорным вопрос о том, когда, где и как образовались эти внеземные молекулы. Как полагают японские и американские ученые, вскоре после рождения Солнечной системы многие астероиды могли нагреваться в результате столкновений или распада радиоактивных элементов.

«Если бы некоторые астероиды были достаточно теплыми и имели жидкую воду, гексаметилентетрамин мог бы разрушиться, в результате чего появились бы строительные блоки. Эти строительные блоки могли вступить в реакцию, образовав другие важные биологические молекулы, ранее обнаруженные в метеоритах, включая аминокислоты», – говорится в исследовании.

Авторы работы отмечают, что некоторые типы аминокислот используются живыми организмами для создания белков, которые затем играют центральную роль как в структурах, таких как волосы, так и в химических реакциях, питающих саму жизнь. Хотя разнообразие органических соединений в метеоритах хорошо документировано, остается много вопросов о процессах, в результате которых эти соединения образовались. Несмотря на то, что ученые уже обнаружили в метеоритах целый ряд органических соединений, до сих пор неясно, как именно они способны образовываться – обнаруженная молекула гексаметилентетрамин (C6H12N4) должна помочь ученым наконец дать ответ на этот вопрос.

Углеродистые хондриты

Наиболее важными метеоритами в этой области исследований являются углеродистые хондриты – каменные метеориты, которые содержат высокий процент воды и органических соединений. В ходе последнего исследования ученые разработали метод, который специально извлекал гексаметилентетрамин из метеоритов с минимальными повреждениями.

Фрагмент метеорита озера Тагиш.

Им удалось выделить значительные количества гексаметилентетрамина и его производных из углеродистых хондритов (Мурчесонского метеорита, метеорита Мюррея и метеорита озера Тагиш). Они также изучили роль производных гексаметилентетрамина в образовании аминокислот в метеоритах.

«Хотя мы не смогли сделать окончательных выводов в этом исследовании, открытие гексаметилентетрамина и его производных в этих метеоритах приведет к будущим экспериментам по пониманию происхождения и химических процессов образования аминокислот и других пребиотических соединений во внеземной среде», – заявили авторы научной работы. Отметим также, что заявление прозвучало как раз после того, как миссия «хаябуса2» наконец доставила внеземные «сокровища» в руки ученых. Подробнее об этом удивительном событии рассказывал мой коллега Рамис Ганиев.