Учёные раскрывают космические истоки жизни

Происхождение ранних форм жизни во Вселенной, которые могли привести к её развитию на Земле, остаётся в значительной степени неизвестным. Группа учёных из Гавайского университета в Маноа пытается это изменить.

В новой статье, опубликованной в Nature Astronomy, исследователи из Департамента химии обнаружили, как некоторые ключевые молекулы могут формироваться в космосе. Это открытие может привести к значительному прогрессу в понимании того, как жизнь могла зародиться на Земле.

Речь идёт о азотсодержащих ароматических молекулах, которые важны во многих областях химии и биологии. Они служат строительными блоками для широкого спектра соединений, включая фармацевтические препараты, красители, пластмассы и природные продукты. Ароматические молекулы также содержатся в важных биомолекулах, таких как аминокислоты, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) и витамины.

Используя молекулярные пучки, команда химиков под руководством профессора Ральфа И. Кайзера воссоздала условия:

• Молекулярного облака Тельца (плотная область межзвёздного газа и пыли в созвездии Тельца, где активно формируются новые звёзды).
• Атмосферы Титана (крупнейшего спутника Сатурна), которая напоминает ранние условия на Земле из-за богатого азотом состава и присутствия метана.

В сочетании с квантово-химическими расчётами профессора Александра М. Мебеля, а также моделями межзвёздной среды и атмосферы, постдок Чжэнхай Ян смог определить фундаментальные структурные единицы ароматических молекул. Это открывает новые пути для понимания того, как строительные блоки ДНК и РНК могли сформироваться в космосе, меняя наши представления о происхождении ингредиентов жизни в галактике.

«Исследование предполагает, что азотсодержащие ароматические молекулы — пиридин, пиридинил и (изо)хинолин — могли быть синтезированы в средах, которые сейчас активно изучаются из-за их сходства с Землёй», — сказал Кайзер. — «Понимание того, как образуются эти молекулы, жизненно важно для раскрытия тайны происхождения жизни. Подобные открытия могут иметь будущие последствия, в том числе для практического применения не только в биотехнологии и синтетической биологии, но и в науке о горении».