То, что кометное вещество может содержать достаточно сложные органические соединения, подтверждено инструментальным анализом микрочастиц, собранных специальным зондом в облаке газа и пыли кометы 81P/Вильда и доставленных на Землю по программе космической миссии NASA Stardust. Помимо относительно незамысловатых алифатических углеводородов (соединений, не содержащих бензольного кольца) в микрочастицах кометного «выхлопа» была обнаружена и одна алифатическая аминокислота — глицин. Новость эта была с удовлетворением воспринята всеми, кто считает нашу планету крошечным филиалом большого галактического комбината, производящего сложную органику в межзвездной среде.
Теперь получены свидетельства, что номенклатура аминокислот, содержащихся в кометах, может выглядеть еще более разнообразной.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 2,
"pic2": "/files3/485/4103485/komet1.png",
"picsrc": "Формирование протокометного вещества в межзвездной среде: 1) частица космической пыли, покрытая тонкой оболочкой льда, содержащего молекулы воды, CO, CO2, метанола и аммиака; 2) частица пыли в ледяной оболочке подвергается действию ультрафиолета; 3) в результате фотохимических реакций в ледяной оболочке формируются радикалы и сложные органические молекулы. // Andy Christie, Slimfilm.com, Scientific American ",
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_4103485_i_2"
}
Диамин-карбоксильные кислоты в составе кометного льда — серьезный козырь для сторонников гипотезы, что стартовую сложную органику, необходимую для возникновения живой материи, Земля получила из космоса с кометами.
Получить кометное вещество, не летая в космос, стало возможным благодаря специальной установке, имитирующей условия формирования протокометного льда в условиях межзвездных сред и спроектированной в Институте космической астрофизики (Университет Париж-Юг, Франция) под руководством Луи ле Сержан д'Эндекура — одного из авторов статьи в ChemPlusChem, описывающей эксперимент с искусственной кометой .
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"pic2": "/files3/485/4103485/komet2.png",
"picsrc": "Установка по имитации синтеза кометного вещества: прецизионная молекулярная пушка (1), ультрафиолетовая лампа (2), химически инертная мишень (3), вакуумный насос (4), охлаждение (5). // U.Meierhenrich ",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_4103485_i_3"
}
Попадающие в камеру и облучаемые жестким (121 нм) ультрафиолетом летучие вещества и продукты их взаимодействия кристаллизуются, осаждаясь на поверхности мишени. Пусть и приближенно, установка воссоздает условия, в которых в газопылевом облаке на ранних стадиях формирования звездно-планетной системы молекулы воды, а также аммиака, углекислоты и другой летучей «химии» конденсируются в виде льда на пористых силикатных и углеродных микрочастицах межзвездной пыли, образующей более крупные сгустки протокометной материи под действием электростатических сил и гравитации.
Выращивание протокометы прибор осуществлял в форсированном режиме, не меняя, впрочем, существа фотохимических процессов, идущих внутри газопылевого облака в условиях сильной радиации молодой звезды: за 10 дней его работы на мишени накопилось несколько микрограмм квазикометной грязи — органики и льда.
Вполне достаточно, чтобы загрузить работой новейший многоканальный газовый хроматограф, установленный в Химическом институте Ниццы.
Заметим, что воспроизвести в лаборатории процесс формирования кометного вещества пробовали и раньше — первые статьи на эту тему стали появляться еще в 80-х, но выход «продвинутой» органики во всех предыдущих экспериментах получался скромным — всего три аминокислоты.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 4,
"pic2": "/files3/485/4103485/komet3.png",
"picsrc": "Химическая эволюция нуклеиновых кислот: (а) треозо-нуклеиновая кислота, ТНК; (b) пептидо-нуклеиновая кислота, полимер N-2-диаминоэтилглицина, ПНК; (c) ПНК, сформированная на мономерах 2,4-диаминобутановой кислоты; (d) глицерин-производное аналога нуклеиновой кислоты; (e) (D)-бета-рибопиранозил-олигонуклеотид (п-РНК); (f) рибонуклеиновая кислота (РНК). Голубые \"B\" -- нуклеиновое основание. Мономеры обозначены красным цветом. Мономеры N-(2-диамино)этилглицина и диаминобутана обнаружены в синтезированном кометном веществе. // U.Meierhenrich",
"repl": "<4>:{{incut4()}}",
"uid": "_uid_4103485_i_4"
}
Примерно во столько же раз больше аминокислот, целых 26, остававшихся не замеченными менее совершенными детекторами, насчитали в квазикометном льду, полученном из Парижа, другие авторы статьи — европейский астробиолог Уве Мейерхенрик и его аспирантка Корнелия Мейнерт.
На этом сюрпризы не закончились: помимо базовых протеиногенов (аминокислот, входящих в состав белков) глицина, аланина, серина, пролина и других аминокислот, в образце было обнаружено и шесть диаминовых кислот, то есть кислот с одной карбоксильной и двумя аминогруппами, включая N-(2-аминоэтил)глицин — мономерную единицу пептидонуклеиновых кислот, структурно очень схожих с РНК, в которых такой мономерной единицей является рибоза (в ДНК ей соответствует дезоксирибоза).
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 5,
"pic2": "/files3/485/4103485/komet5.png",
"picsrc": "Многоканальная хроматограмма квазикометного вещества с пиками, обозначающими различные аминокислоты. // ChemPlusChem ",
"repl": "<5>:{{incut5()}}",
"uid": "_uid_4103485_i_5"
}
Конечно, если бы в искусственной комете был найден не только диаминоэтилглицин, но и моносахарид рибоза, ключевой строительный блок рибонуклиновых кислот, такое открытие потянуло бы на настоящую сенсацию, но и базового мономера пептидонуклеиновых кислот для сенсации более чем достаточно.
Полимеры N-(2-аминоэтил) глицина — схожие с РНК структуры, возможно даже предшествовавшие миру РНК и ДНК (с промежуточной стадией в виде ПНК, сформированной на мономерах 2,4-диаминобутановой кислоты, тоже, кстати, обнаруженной в искусственной комете). И то, что их мономеры могут продуцироваться из относительно простых компонентов в условиях межзвездной среды — вакуума, низких температур и высокой радиации, — подтверждает подозрение, что в молекулярно-пылевых облаках происходит синтез «высокой» пробиотической органики. Уже сформирована новая международная группа, которая должна обкатать гипотезу ПНК-мира экспериментально, выяснив, при каких условиях полимеризуется N-(2-аминоэтил)глицин и насколько они схожи с теми, которые были на нашей планете миллиарды лет назад.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 6,
"pic2": "/files3/485/4103485/Komet4.jpg",
"picsrc": "Модуль \"Розетты\" исследует комету Чурюмова-Герасименко (художественная реконструкция). // ESA",
"repl": "<6>:{{incut6()}}",
"uid": "_uid_4103485_i_6"
}
Но, даже вне связи с гипотезой ПНК-мира, сам факт, что вещество, полученное методом приблизительной имитации процессов в межзвездных средах, содержит подобные сложные молекулы, вплотную подводящие нас к миру РНК, заставит даже скептиков отнестись к космическим поставкам сложной органики более внимательно.
Посмотреть же, из чего состоит не искусственный, а настоящий кометный лед, можно будет через три года, когда на поверхность кометы Чурюмова — Герасименко, отделившись от аппарата Европейского космического агентства «Розетта», спустится зонд «Фили», вооруженный масс-спектрометром и хроматографом.
