Кредит: CC0 Общественное достояние
Астрохимик Райан Фортенберри, доцент кафедры химии и биохимии UM, сотрудничал с Ральфом Кайзером из Гавайского университета в Маноа, чтобы изучить создание простой сахарной кислоты в условиях, подобных космическим. Эта молекула, глицериновая кислота, считается «строительным блоком» жизни. Журнал Physik in unserer Zeit недавно опубликовал их исследование (на немецком языке).
«Это фундаментальный вопрос о том, где зародилась жизнь, — сказал Фортенберри. — Откуда мы взялись?»
«Открытие этой молекулы… рассказывает нам, как мы можем перейти от создания атомов в ядре звезд к сложным биомолекулам, которые позволяют нам созерцать саму Вселенную».
Глицериновая кислота — одна из простейших сахарных кислот, играющая важнейшую роль в метаболизме живых организмов на Земле. Хотя кислоты, такие как уксус, обычно кислые, а сахара — сладкие, глицериновая кислота может быть и тем, и другим, в зависимости от ее состояния, сказал Фортенберри.
Независимо от того, какова молекула на вкус, ее формирование заполняет важный пробел в нашем понимании происхождения жизни, сказал исследователь из Оле Мисс. Разрыв находится между малыми молекулами — такими, которые изучаются в пребиотической химии, изучении химических реакций, которые предшествовали разумной жизни, и имеют от четырех до 14 атомов — и большими молекулами, которые могут иметь до 4000 атомов.
«В астрохимии существует большой разрыв между тем, что мы называем пребиотической химией, и биохимией», — сказал он. «Из биохимии мы знаем, что если мы сможем создать эти маленькие биомолекулы, эти маленькие пребиотические молекулы, они соберутся вместе в эти большие биохимические вещества».
Вот тут-то и появляется глицериновая кислота. Это одно из промежуточных химических веществ — не большое и не маленькое — которое показывает, что пребиотические молекулы могут объединяться и превращаться в биохимические вещества, сказал он.
«Это как пребиотические молекулы — это палки, листья и шишки, а биохимические молекулы — это дерево», — сказал он. «У нас есть части. Как нам собрать части вместе?
«Продолжая аналогию, эта молекула — ветка. У нее есть листья. У нее есть палочки. На ней есть шишки. Это не дерево, но это ветка, и мы можем взять ветки, сложить их вместе и сделать дерево».
Понимание того, что глицериновая кислота может образовываться в космосе, является ключом к разгадке тайны происхождения жизни на Земле, сказал он. Если глицериновая кислота может образовываться в газовых облаках в космосе, например, в Стрельце B2, большом облаке в центре галактики Земля, то молекулы, необходимые для жизни, могут быть более распространены в космосе, чем считалось ранее.
«Исследование предполагает, что молекулы, подобные глицериновой кислоте, могли быть синтезированы в молекулярных облаках и, возможно, в областях звездообразования до их доставки на Землю через кометы или метеориты, таким образом, способствуя созданию строительных блоков жизни», — сказал Кайзер. «Понимание того, как эти молекулы образуются в космосе, имеет решающее значение для разгадки тайн происхождения жизни».
Это может означать, что условия формирования жизни на Земле не являются аномалией, но более вероятны, чем считалось ранее.
«Каждый атом в нашем теле, который не является водородом — каждый атом в вашем теле, моем, этом столе, всей планете — все, что не является водородом, в какой-то момент за последние 13 миллиардов лет образовалось в звезде», — сказал он. «Эти атомы стали молекулами, и мы точно не знаем, как это продолжается, но в конечном итоге это создало большие молекулы.
«Эти молекулы создали клетки, а эти клетки создали ткани, а эти ткани создали органы, а эти органы создали организмы. Эта молекула (глицериновая кислота) имеет значение, потому что она является одной из ступенек на лестнице».
Информация от: Университетом Миссисипи
