Японские ученые из Университета Хоккайдо провели эксперимент и выяснили, что один из “строительных кирпичиков жизни” — нуклеиновые (азотистые) основания — мог возникнуть в гигантских межзвездных облаках, представляющих собой скопление газа, плазмы и пыли. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Communications.
«Наше исследование может стать ключом к решению фундаментальных вопросов для человечества, в частности, мы сможем понять, какие органические соединения существовали во время формирования Солнечной системы, и как они способствовали возникновению жизни на Земле», — говорит астрофизик Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо
Последние несколько лет астрофизики все чаще находят на кометах, астероидах, в межзвездных молекулярных облаках органические молекулы, необходимые для возникновения жизни. Считается, что эти молекулы могли попасть на Землю вместе с метеоритами около 4 млрд. лет назад и таким образом стать ключевыми ингредиентами для “химического коктейля”, который положил начало жизни на нашей планете.
Недавно группе японских ученых из Университета Хоккайдо удалось выяснить, как образуется еще один “строительный кирпичик жизни” — нуклеиновые (азотистые) основания, отвечающие за построение молекул ДНК и РНК. Открытие было сделано в моделируемой среде, имитирующей газообразные межзвездные облака.
Самые малые элементы в структуре ДНК — нуклеотиды. Они состоят из остатка фосфорной кислоты, пятиуглеродного сахара, нуклеиновых (азотистых) оснований. Если первые два элемента ученым ранее удавалось получить в экспериментах, имитирующих условия в межзвездных облаках, то последний элемент произвести таким способом не удавалось достаточно долго.
Команда астрофизиков, возглавляемая Ясухиро Оба, провела опыт в сверхвысоковакуумной реакционной камере и смогла получить нуклеиновые (азотистые) основания. В камеру при температуре -263°С непрерывно подавалась газообразная смесь в виде воды, аммиака, оксида углерода, метанола — своего рода аналог космической пыли. Далее две дейтериевые газоразрядные лампы, прикрепленные к камере, испускали вакуумный ультрафиолет, чтобы вызвать химические реакции. Процесс привел к образованию ледяной пленки на аналоге пыли внутри камеры. Затем при помощи масс-спектрометра высокого разрешения и высокоэффективного жидкостного хроматографа команда ученых проанализировала новое образование, предварительно нагрев субстрат до комнатной температуры. В результате исследователи обнаружили в ледяной корке нуклеиновые основания: цитозин, урацил, тимин, аденин, ксантин и гипоксантин. Также были открыты аминокислоты, которые являются строительными блоками белков, и несколько видов дипептидов — органических соединений, состоящих из аминокислотных остатков.
Ученые считают, что подобные эксперименты, которые другие исследователи осуществляли в прошлом, могли также приводить к созданию нуклеиновых оснований, но у специалистов не было необходимых научных инструментов, чтобы можно было обнаружить эти соединения в сложных газообразных смесях.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Связь с редакцией по электронной почте