В Млечном Пути были найдены строительные блоки для жизни на основе РНК

Как это ни парадоксально, нитрилы являются ключевыми предшественниками молекул, необходимых для жизни, таких как рибонуклеотиды, состоящие из азотистых оснований или «букв» A, U, C и G, соединенных с рибозной и фосфатной группой, которые вместе составляют РНК. Теперь группа исследователей из Испании, Японии, Чили, Италии и США доказали, что широкий спектр нитрилов встречается в межзвездном пространстве в молекулярном облаке G+0,693-0,027, недалеко от центра Млечного Пути.

Доктор Виктор М. Ривилла, научный сотрудник Центра астробиологии Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Национального института аэрокосмических технологий (INTA) в Мадриде, Испания, и первый автор нового исследования, опубликованного в Frontiers in Astronomy и Space Sciences , сказал: «Здесь мы показываем, что химия, происходящая в межзвездной среде, способна эффективно образовывать множественные нитрилы, которые являются ключевыми молекулярными предшественниками сценария «Мир РНК».

Согласно этому сценарию, жизнь на Земле изначально была основана только на РНК, а ДНК и белковые ферменты развились позже. РНК может выполнять обе свои функции: хранить и копировать информацию, как ДНК, и катализировать реакции, как ферменты. Согласно теории «Мира РНК», нитрилы и другие строительные блоки для жизни не обязательно должны были возникнуть на самой Земле: они также могли возникнуть в космосе и «автостопом» добраться до молодой Земли внутри метеоритов и комет во время «поздней Тяжелой бомбардировки», между 4,1 и 3,8 миллиардами лет назад. В подтверждение этому внутри современных комет и метеоров были обнаружены нитрилы и другие молекулы-предшественники нуклеотидов, липидов и аминокислот.

Но откуда в космосе могли появиться эти молекулы? Первыми кандидатами являются молекулярные облака, которые представляют собой плотные и холодные области межзвездной среды и подходят для образования сложных молекул. Например, молекулярное облако G+0,693-0,027 имеет температуру около 100 К и диаметр примерно три световых года, а его масса примерно в тысячу раз превышает массу нашего Солнца. Нет никаких доказательств того, что звезды в настоящее время формируются внутри G+0,693-0,027, хотя ученые подозревают, что в будущем она может превратиться в звездный питомник.

Химический состав G+0,693–0,027 аналогичен составу других областей звездообразования в нашей галактике, а также объектам Солнечной системы, таким как кометы. Это означает, что его изучение может дать нам важную информацию о химических компонентах, которые были доступны в туманности, из которой возникла наша планетарная система,

объяснил Ривилла.

Ривилла и его коллеги использовали два телескопа в Испании для изучения электромагнитных спектров, излучаемых G+0,693-0,027: ​​30-метровый телескоп IRAM в Гранаде и 40-метровый телескоп Yebes в Гвадалахаре. Они обнаружили нитрилы цианоаллена (CH 2 CCHCN), пропаргилцианида (HCCCH 2 CN) и цианопропина, которые еще не были обнаружены в G + 0,693–0,027, хотя о них сообщалось в 2019 году в темном облаке TMC-1. в созвездиях Тельца и Возничего молекулярное облако с условиями, сильно отличающимися от G+0,693-0,027.

Ривилла и его команда также нашли возможные доказательства наличия в G+0,693-0,027 цианоформальдегида (HCOCN) и гликолонитрила (HOCH 2 CN). Цианоформальдегид впервые обнаружен в молекулярных облаках TMC-1 и Sgr B2 в созвездии Стрельца, а гликолонитрил — в солнцеподобной протозвезде IRAS16293-2422 B в созвездии Змееносца.

В других недавних исследованиях также сообщалось о других предшественниках РНК внутри G+0,693-0,027, таких как гликолевый альдегид (HCOCH 2 OH), мочевина (NH 2 CONH 2 ), гидроксиламин (NH 2 OH) и 1,2-этендиол (C 2 H 4 O 2 ), подтверждая, что межзвездная химия способна обеспечить самые основные ингредиенты для «Мира РНК».