Межзвездный сахар

В метеоритах нашли органические вещества из РНК — одной из основных макромолекул, которая содержится в клетках всех живых организмов. А это значит, что жизнь на Землю занесена из космоса!

Метеориты — важнейший источник знаний о нашей Вселенной. На фото: челябинский метеорит, который относится к группе хондритов. Именно в похожих камнях сейчас обнаружили органику

Фото: Вадим Ахметов / URA.RU / ТАСС

Килограммы метеоритного вещества исследовала международная группа ученых под руководством астробиолога Томоки Накамура из японского Университета Тохоку. Она изучила множество метеоритов, упавших на территории Австралии, Африки и Антарктиды за последние полвека. Метеориты, как гигантские космические флешки, приносят на Землю весьма интересную информацию, поэтому специалисты регулярно обращаются к внеземным образцам. На этот раз ученых интересовала органика. Успех ожидал исследователей в пробе марокканского метеорита с неромантичным названием NWA 801 и в Мурчисонском метеорите. Ученые впервые достоверно обнаружили в метеоритном веществе молекулы различных сахаров внеземного происхождения.

— Все образцы содержат очень много тяжелого изотопа углерода С13,— объясняет «Огоньку» профессор РАН, профессор кафедры петрологии и вулканологии геологического факультета МГУ Павел Плечов.— Это говорит о том, что метеоритная органика образовалась в космосе и имеет внеземное происхождение. Такое «самозарождение» органики в космических камнях вполне нормально, учитывая высокое содержание углерода и воды. Можно сказать, что при таких условиях неизбежно будут образовываться более сложные соединения. Правда, на этот раз концентрации органических соединений в них очень маленькие. И сам факт обнаружения сахаров в этом веществе не говорит о существенной роли органики в космосе.

Сахарку не найдется?

Первый «сахарный» метеорит прилетел к нам с задворок Вселенной в середине прошлого века. Этот космический булыжник весом 108 килограммов упал в Австралии в 1969 году. Один из его осколков пробил крышу здания, что случается очень редко. Назвали пришельца по имени близлежащей деревни — Мурчисонским. Этому небесному объекту никак не меньше 4,65 млрд лет, что делает Мурчисон телом более древним, чем Земля и даже Солнце.

Второй метеорит — пятикилограммовый NWA 801 — упал на территории Марокко в 2001 году.

В обоих образцах ученые нашли сахара с химическим названием пентоза и гексоза. К числу первых относится рибоза — органическое вещество, содержащееся в РНК — важнейшей молекуле, которая, как и ДНК, кодирует генетическую информацию.

Гексозы — это главные источники энергии для жизни, по крайней мере, на Земле. Исследователи полагают, что именно благодаря таким метеоритам на Земле и других планетах могла сформироваться жизнь. Свои выводы они опубликовали в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

— Метеориты были переносчиками органических молекул на раннюю Землю,— пишут исследователи.— Поэтому обнаружение внеземных сахаров в этих небесных телах говорит о том, что подобные молекулы могли участвовать в рождении первых молекул на Земле и в других мирах.

Оба метеорита относятся к распространенному типу углистых хондритов, которые давно привлекают внимание ученых. Дело в том, что Земля, по принятой теории, образовалась из того же вещества, что и эти «космические камни». При этом их состав удивительно схож с составом Солнца. По сути, хондриты сделаны из вещества новорожденной Солнечной системы, они как бы законсервировали ее в первозданном виде.

Однако точно изучить, из чего же состояла ранняя Солнечная система, все равно очень сложно. Проходя атмосферу Земли, хондриты сильно изменяются, что-то выгорает, что-то трансформируется под действием температуры. Даже пресловутые органические соединения, тот же сахар, в них находили уже раньше, однако выяснилось, что метеориты ими были загрязнены уже на Земле. В этот раз ученые учли методологические ошибки специалистов, работавших с метеоритами раньше, и доказали: сахар — внеземной.

Заражение жизнью

Нынешнее открытие подливает масла в огонь споров двух противоборствующих теорий о появлении жизни на Земле.

Первая говорит о самозарождении жизни на поверхности планеты. Ее, в частности, в прошлом веке активно разрабатывал советский ученый Александр Опарин, доказывая, что органические молекулы появились в бульоне высокомолекулярных соединений. Другая теория, которую подтверждает нынешнее открытие, -панспермия. Она утверждает, что органические молекулы попали к нам из космоса. При этом и та, и другая теории никак не конкурируют с теорией Дарвина, так как относятся к самому начальному периоду зарождения жизни.

Теорию панспермии в свое время развивали известный немецкий ученый-энциклопедист Герман Гельмгольц, российский ученый Владимир Вернадский и шведский химик Сванте Аррениус, который сформулировал ее наиболее полно. Правда, к середине ХХ века, когда появилось больше данных о космосе с его глубоким вакуумом и жестким космическим излучением, приверженцев панспермии в научном мире поубавилось. Зато появились еще более экзотические гипотезы о намеренном «заражении» планет жизнью какой-то развитой космической цивилизацией.

Больше всего внимание к теории панспермии было приковано в конце прошлого века. В 1984-м году американская правительственная миссия по поиску метеоров обнаружила в Антарктиде камень, отколовшийся около 15 млн лет назад от Марса, а через десять лет внутри него нашли структуры, похожие на остатки земных бактерий. Это была сенсация. Журнал Science выпустил статьи с громкими заголовками, а президент Билл Клинтон дал добро на старт обширной программы по изучению Марса с помощью роботов — эта работа продолжается и сейчас. Правда, вскоре другие исследователи заявили, что марсианские бактерии — земное органическое загрязнение, но дебаты по этом поводу продолжаются по сей день.

Всюду жизнь

Согласно теории панспермии, именно метеориты и другие космические тела играли ключевую роль в развитии жизни на Земле. Так воду на нашу планету вполне могли занести кометы, примерно 4 млрд лет назад. При этом первые следы жизни датируют возрастом в 3,5 млрд лет. Согласно этим данным, вода вообще может быть вполне распространенным веществом в космосе. Ее следы обнаружены на Луне и Марсе. Есть основания полагать, что вода есть на спутниках Юпитера — Европе, Каллисто и Ганимеде, а также на самой планете-гиганте.

Органические соединения — не редкость в нашей Солнечной системе. Так, на крупнейшем спутнике Сатурна Титане есть метан, этан и даже ацетилен — все это органические молекулы. По данным космических аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», на поверхности спутника текут целые реки из метана, и, возможно, существуют океаны из этого вещества. На Земле метан — это газ, но из-за низких температур на Титане он стал жидкостью. Ученые также не исключают, что на этой планете может существовать примитивная жизнь, которая получилась в результате химической эволюции.

Считается, что именно теория химической эволюции способна приоткрыть тайну возникновения жизни на Земле. Если на небесном теле есть условия для образования органических молекул, то постепенно возможно образование все более и более сложных структур: сахаров, белков, аминокислот и в конце концов РНК и ДНК. Так, сегодня ученые-эволюционисты полагают, что на Земле первая жизнь была основана только на молекулах РНК, а ДНК и белки, которые вместе с РНК являются неотъемлемой частью сегодняшних живых организмов, появились позже.

Обнаружение рибозы на углистых хондритах дает основание полагать, что как раз был реализован внеземной сценарий развития жизни.

Также есть вероятность, что некое подобие примитивной жизни могло появиться и на Марсе, и на других планетах.

Чтобы подтвердить эту гипотезу, сейчас к астероиду Рюгу летит межпланетная японская станция «Хаябуса-2». Зонд должен доставить на Землю образцы грунта небесного тела, которое принадлежит к группе хондритов, в теории там тоже могут быть органические соединения. В то же время американский аппарат Osiris-Rex летит к астероиду Бенну, у которого тоже есть шансы оказаться «космической флешкой», содержащей органику. Так как эти тела не проходили через земную атмосферу, то эксперимент получится более очевидным и может подтвердить гипотезу о том, что все мы — пришельцы из космоса.