Астробиологи зафиксировали в межзвёздном облаке четырёхуглеродный сахар — эритрулозу. Это первое достоверное обнаружение молекулы, которую на Земле используют в автозагарах и которую можно встретить в малине. Открытие подталкивает идею: ключевые компоненты для зарождения жизни могли прибыть на нашу планету из глубин Галактики.
Что нашли и как
Наблюдения провели с помощью двух чувствительных радиотелескопов Института радиоастрономии в миллиметровом диапазоне (IRAM) недалеко от Гренобля. Учёные изучали газовое облако G+0.693-0.027, расположенное примерно в 27 тысячах световых лет от нас. В спектрах учёные выделили 12 линий, которые совпадают с лабораторными характеристиками эритрулозы.
В выбранной области обнаружили значительно больше четырёхуглеродного сахара, чем трёхуглеродных аналогов: по оценкам, эритрулозы в облаке минимум в восемь раз больше, чем похожих трёхуглеродных сахаров — последних в спектре почти не оказалось. Одна из исследовательниц, Изаскун Хименес-Серра из Центра астробиологии в Испании, признала открытие неожиданным и отметила, что это бросает вызов распространённой модели роста межзвёздных молекул «побуквенного» добавления атомов углерода.
Почему это важно для гипотез о происхождении жизни
Сахара — не декоративный элемент органики: они участвуют в метаболизме и служат основой для молекул наследственности, таких как ДНК и РНК. Как возникли первые сахара на Земле — один из центральных вопросов в изучении происхождения жизни. Лабораторные расчёты и моделирования указывают, что условия на ранней Земле могли быть недостаточны для образования нужных количеств этих соединений.
Ранее находили глюкозу и рибозу в обломках астероидов и метеоритов, что уже наталкивало на мысль о внеземном вкладе в «сахарную» часть прабиосферы. Новое открытие расширяет этот список и показывает: в холодных глубинах межзвёздной среды могут рождаться более сложные углеродные соединения, чем считалось ранее.
Как эта молекула могла образоваться и что доставило её на Землю
Химики из Университета Экстремадуры и Радбуда в Нидерландах изучили возможные пути синтеза и пришли к выводу, что эритрулоза может формироваться внутри тонких льдинок межзвёздной пыли из более простых спиртов и других молекул. Такие процессы в ледяных покровах облака обеспечивают химические реакции даже при экстремально низких температурах.
Исследователи подсчитали, что во время поздней тяжёлой бомбардировки — эпохи активных столкновений небесных тел примерно 4,1–3,8 миллиарда лет назад — на Землю могло попасть от 0,5 до 55 миллионов тонн эритрулозы. Это количество вполне сопоставимо с ролью предшественников для первичных репликационных и метаболических систем, которые впоследствии привели к появлению жизни.
«Обнаружение эритрулозы очень воодушевляет: оно открывает возможность найти в космосе и другие сахара, например рибозу, составляющую часть РНК», — заявил астробиолог Карлос Брионес из CAB.
Открытие не просто добавляет ещё одну молекулу в каталог межзвёздной химии. Оно меняет представления о том, какие органические соединения могут формироваться в космосе и каким образом они могли участвовать в химической предыстории Земли. Следующий шаг — поиск рибозы и других молекул, напрямую связанных с образованием биомолекул, а также уточнение механики их доставки на молодую планету.
