Зарождение жизни на Земле: один из важнейших ингредиентов образовался в самом "сердце" кометы

История нашей планеты насчитывает более 4,5 миллиарда лет. Считается, что жизнь на ней возникла около 4 миллиардов лет назад из смеси органических соединений, известной как "первичный суп". Ингредиенты этого протобиологического продукта все еще остаются загадкой, а потому ученые продолжают спорить о том, как они появились на планете. Теперь, похоже, они стали на шаг ближе к разгадке, пишет Science Alert.

Предыдущие исследования показали, что важнейшие материалы, такие как аминокислоты, липиды и сахара могли образовываться в глубинах космоса и доставляться на раннюю Землю с помощью метеоритов и комет. В новом исследовании международной группы ученых из Германии и Франции исследователи обнаружили, что этот сценарий вполне правдоподобен и является наиболее вероятным объяснением того, как наша планета получила необходимые для зарождения жизни строительные блоки.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Команда сосредоточила свои усилия на образовании пептидов или коротких цепочек от 2 до 50 аминокислот, связанных химическими связями, известными как пептидные связи. Дело в том, что пептиды фактически являются ключом к жизни на планете: они были сформированы из уникальных последовательностей аминокислот и выполняют разнообразные функции, в том числе являются катализатором для множества биологических процессов.

Именно поэтому команда полагает, что древние пептиды на самом деле могли сыграть ключевую роль в создании примитивных предшественников клеточных мембран. И все же, несмотря на важность пептидов, ранняя Земля, вероятно, не имела идеальных условий для их формирования. Например, их образованию могла помешать вода. В то же время межзвездная среда — идеальное место для образования пептидов.

В ходе исследования ученые смоделировали условия, обнаруженные в межзвездной среде и смогли проверить в лаборатории некоторые ключевые детали того, как наша планета могла получить свои первые пептиды.

В результате им удалось подтвердить, что синтез пептидом зависит от трех химических ингредиентов:

• углерода;
• монооксида углерода;
• аммиака.

Присутствие этих трех ингредиентов может спровоцировать образование аминокислотоподобных молекул в межзвездных пылевых облаках низкой плотности. По мере конденсации подобного облака, его частицы пыли коагулируют, а молекулы аминокетенов собираются в цепочки — простыми словами, образуют пептиды.

По мере того как коагуляция продолжается, тонкое молекулярное облако может превратиться в более плотный протопланетный диск, который в конце концов конденсируется, образуя планеты, луны и другие небесные тела. По словам команды, кометы и астероиды внутри этих околозвездных дисков, максимально отдаленные от своей звезды являются "наиболее интересными объектами для образования пептидов".

По мере приближения к звезде и нагревания происходит испарение внутренних молекул. Когда температура превышает отметку в 176 Кельвинов, аммиак соединяется с водой в его молекулярном льду и образует смесь, температура плавления которой значительно ниже, чем у ее составляющих. Сжиженное содержимое внутри кометы или астероида не способно испаряться, а потому отлично подходит для образования молекул аминокетенов.

В результате ученые полагают, что пептиды таким образом образовались по мере развития нашей Солнечной системы. Вероятно, позже они достигли Земли, когда наша молодая планета подверглась бомбардировкам метеоритами, кометами и другими объектами, которые потенциально могли содержать пептиды.

Прибытие пептидов дало бы Земле по крайней мере один критический компонент для жизни, способствуя развитию протомембран или предшественников мембран, которые придают клеткам их структуру и загоняют их содержимое.

Ранее Фокус писал о том, как появилась жизнь на Земле: ученые считают, что приблизились к ответу.