Учёные по-разному смотрят на происхождение жизни на Земле. Одни считают, что она возникла из первичного бульона аминокислот и органических молекул, который существовал на планете. Другие полагают, что жизнь была занесена на Землю на межзвёздных частицах — например, на астероиде, который столкнулся с Землёй миллиарды лет назад.
Однако, согласно исследованию, опубликованному в журнале «Ежемесячные заметки Королевского астрономического общества», более вероятно, что ингредиенты для жизни прибыли на Землю на микроскопических частицах космической пыли, наполненных основными строительными блоками жизни.
Аминокислоты и жизнь
Известно более 500 природных соединений, называемых аминокислотами. Особенно важна группа α-аминокислот, состоящая из 22 молекул, которые образуют белки и генетический код живых организмов. Помимо воды, белки — крупнейший компонент мускулатуры человека и других тканей организма.
Хотя генетики многое знают об аминокислотах и белках, вопрос о том, откуда взялись самые первые их примеры, остаётся открытым.
Ранее исследования показали высокую концентрацию этих органических веществ в астероидах и метеоритах. Это привело многих учёных к мысли, что именно эти космические камни могли создать условия, необходимые для эволюции жизни.
Команда из Diamond Light Source — британского национального синхротрона — считает, что более вероятно, что органические молекулы прибыли на Землю на крошечных частицах космической пыли.
Эксперимент астробиологов
Только около 10 000 метеоритов приличного размера врезаются в Землю каждый год. Между тем планета ежегодно бомбардируется до 40 000 тонн пыли. Один только объём говорит о том, что аминокислоты были прикреплены ко второму виду частиц, а не к первому.
Но эта теория возможна только в том случае, если молекулы могут пережить путешествие. Недавно астробиологи из Diamond Light Source решили проверить, могут ли такие аминокислоты, как аланин и глицин, выдержать враждебную межзвёздную среду достаточно долго, чтобы добраться до Земли.
Для этого они сначала синтезировали аморфный силикат магния — одни из самых распространённых частиц космической пыли. Затем они поместили аминокислоты аланин, глутаминовую кислоту, глицин и аспарагиновую кислоту на неорганическое вещество. Далее они использовали синхротрон и инфракрасную спектроскопию, чтобы изучить, как молекулы ведут себя в условиях перегрева, аналогичных тем, что были на ранних этапах развития Солнечной системы.
Только глицин и аланин успешно соединились с частицами силиката и образовали кристаллические структуры. Авторы исследования считают, что это говорит о потенциальном существовании «астроминералогического механизма отбора», который обеспечивал прикрепление к космической пыли только определённых аминокислот. Если это правда, это повлияло бы на разнообразие молекул, которые в конечном итоге прибыли на Землю, создав очень специфические условия для формирования жизни.
Исследователи считают, что их выводы подтверждают идею о том, что аминокислоты, такие как глицин и аланин, могли пережить интенсивные условия космического пространства достаточно долго, чтобы достичь Земли 3,4–4,4 миллиарда лет назад. Эта эра ознаменована созданием земной коры и океанов и включает в себя самые первые геологические записи микроокаменелостей.
Возможно, этот приток космических аминокислот восполнил ограниченное количество молекул, естественным образом образующихся на Земле, и создал условия, которые привели к зарождению жизни.