Вероятно, возникновение жизни на Земле связано с аминокислотами и другими основными компонентами, которые попали на планету вместе с метеоритами. Недавние исследования продемонстрировали, что подобные соединения способны формироваться в космической среде.
Изначально Земля не имела жизни, была безжизненной и постоянно подвергалась ударам метеоритов. Считается, что именно метеориты доставили на планету первые компоненты, необходимые для возникновения жизни — вещества, которые в процессе химической эволюции стали основой для образования протоклеток. Действительно, аминокислоты и другие органические соединения периодически находят в составе некоторых метеоритов, например, в метеорите, обнаруженном в Австралии Мурчисон. Тем не менее, не ясно, как они появились на этих небесных объектах.
В прошлом году Йоко Кебукава и ее коллеги из Национального университета Иокогамы провели исследование показали, согласно исследованиям, аминокислоты могли возникнуть из простых и широко распространенных в космосе органических соединений, например, формальдегида и аммиака. Однако для протекания такой реакции необходима жидкая вода и тепло. В качестве источника тепла, предположительно, мог служить распад радиоактивных элементов. Нестабильные изотопы, такие как алюминий-26 и другие, также встречаются в составе хондритов — наиболее часто встречающегося типа метеоритов. В рамках новой работы Кебукава и ее коллеги изучили данную гипотезу. Их статья опубликована в журнале ACS Central Science.
Растворив аммиак и формальдегид в воде, ученые герметично закрыли стеклянную емкость и облучили ее гамма-излучением, возникающим при распаде кобальта-60. Вскоре в жидкости были обнаружены глицин и аланин, глутамин, а также другие аминокислоты, отсутствующие в составе белков. С ростом дозы облучения увеличивалась концентрация этих соединений. На основании этой взаимосвязи авторы рассчитали, что благодаря распаду алюминия-26 в хондритах за период от 1000 до 100 000 лет аминокислоты могли образоваться в количествах, сопоставимых с их содержанием в метеорите Мурчисон.
«В целом, возникновение аминокислот не представляло собой неожиданности. Тем не менее, полученные данные оказались гораздо более значимыми как по качеству, так и по объему. Разнообразные аминокислоты образовывались под воздействием гамма-излучения и в заметном количестве. Сформировавшиеся в составе первичных метеоритных тел, они могли впоследствии попадать на Землю и служить основой для построения живых организмов», — отметила Кебукава.
По словам исследовательницы, подобные процессы могли «заселить» юный Марс, который на тот момент обладал благоприятными условиями для возникновения жизни. Кроме того, на некоторых спутниках Солнечной системы, таких как Энцелад, «собственные» аминокислоты могли образовываться благодаря воздействию гамма-излучения на вещества, находящиеся в растворенном виде в подледном океане.