понедельник, 26 марта 2012 г.

В искусственном кометном льду найдено 26 аминокислот

В искусственном кометном льду найдено 26 аминокислотНастоящий склад сложной органики – целых 26 аминокислот – обнаружила в искусственном кометном льду, полученном в условиях, приближенных к космическим, группа специалистов, работающих по программе европейской космической миссии «Розетта».

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 аминокислота – глицин. Новость эта была с удовлетворением воспринята всеми, кто считает нашу планету филиалом галактического комбината, производящего сложную органику в межзвездной среде.

Теперь получены свидетельства, что номенклатура аминокислот, содержащихся в кометах, может выглядеть еще более разнообразной.

Вещество комет, как показал эксперимент с получением кометного льда в пробирке, может содержать даже диамин-карбоксильные кислоты – строительные блоки пептидонуклеиновых кислот (ПНК): существует предположение, что более простые и стойкие к действию высоких температур ПНК могли предшествовать РНК и ДНК в кодировании генетической информации у самых ранних организмов (гипотеза ПНК-мира), живших рядом с многочисленными глубоководными вулканами.

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 .

Установка представляет собой вакуумную камеру, внутри которой помещается химически инертная мишень из фторида магния, охлажденная до температуры 80К, ультрафиолетовый излучатель и прецизионная пушка, обстреливающая мишень высокоразреженной летучей смесью из молекул воды, аммиака (NH3) и метанола (CH3OH) в пропорции 2:1:1.

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 прото-кометной 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.

Тем более удивительным, если не сказать больше, стал новый результат, полученный с использованием многоканального газового хроматографа, превосходящего по точности обычный одноканальный в десять раз.

Примерно во столько же раз больше аминокислот, целых 26 , остававшихся незамеченными на менее совершенным оборудовании, 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 аминовых кислот, в образце было обнаружено и шесть диаминовых кислот, то есть кислот с одной карбоксильной и двумя аминовыми группами, включая N-(2-аминоэтил)глицин – мономерную единицу пептидонуклеиновых кислот, структурно очень схожих с РНК, в которых такой мономерной единицей является рибоза (в ДНК, соответственно, дезоксирибоза).

В аналог рибозы в кометном веществе, пусть даже синтезированном в лаборатории, верится с трудом даже «кометным апологетам», но загрязнение образца здесь полностью исключено: все обнаруженные аминокислоты содержали С13 – не встречаемый в земной органике изотоп углерода, которым были специально помечены молекулы метанола, послужившие сырьем для синтеза. Если бы в хроматограф действительно просочились земные аминокислоты, датчики обнаружили бы земной изотоп С12 в их составе, но его там не было.

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, 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.

Во всяком случае одно из них – температура воды выше 100С – было обычным делом на молодой Земле, уже покрытой океаном воды кометного происхождения, дно которого было усеяно вулканами. Для РНК – условия совсем неподходящие, но, возможно, химическая эволюция нуклеиновых кислот началась с более простых космических полимеров, таких как ПНК, строительным материалом которых мог быть кометный N-(2-аминоэтил)глицин.

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 отнестись к космическим поставкам сложной органики более внимательно даже скептиков.

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.
Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Сначала был большой взрыв
В обсерватории Лас-Кампанас (Чили) началось строительство GMT (Гигантского Магелланова телескопа с эквивалентным диаметром зеркала более 20 метров). Корреспондент «Газеты.Ru» рассказывает об этой обсерватории. «Во всех странах наука одна, а в Америке ее две – частная и публичная. Публичная астрономия существует на деньги налогоплательщиков. Частная существует на свои собственные бюджеты и пожертв...
  (читать дальше)

Осадки на Титане редки, но обильны
Кое-где на Титане дождь идёт раз в тысячу лет. Таков результат анализа данных космического аппарата «Кассини». Автор исследования Ральф Лоренц из Университета Джонса Хопкинса (США) представил свои выводы на 43-й Конференции по вопросам изучения лун и планет. Титан в некотором роде очень похож на Землю. Это единственное тело Солнечной системы (наряду с нашим голубым шариком), на котором есть ре...
  (читать дальше)

Атомный БПЛА, к счастью, не полетит
Национальная лаборатория Сандия (США) обнародовала документ, из которого становится ясно, что упорные слухи последних лет возникли не на пустом месте: американские учёные действительно разрабатывали дрон с бортовым ядерным реактором. Как и в любой бумаге такого рода, в нём нет прямых упоминаний БПЛА с атомным реактором, и попытка найти конкретные приложения к документу приводит вас лишь к файлам...
  (читать дальше)

Подтверждено обнаружение сверхновой SN 2012aw в галактике M95
В соседней галактике M95 обнаружена сверхновая. Это одна из ближайших звёздных смертей, которые удавалось лицезреть астрономам. 16 марта профессионалы и любители отметили яркую точку на окраинах М95 — спиральной галактики с перемычкой в созвездии Льва. С тех пор несколько групп провели положенные наблюдения, и в итоге Международный астрономический союз объявил, что это, вне всякого сомнения, с...
  (читать дальше)

Планета Меркурий оказалась не такой, какой ее раньше себе представляли ученые
Планета Меркурий оказалась не такой, какой ее раньше себе представляли ученые: она имеет огромное железное ядро и еще недавно жила активной тектонической жизнью. Такие неожиданные данные передал аппарат NASA MESSENGER, который год назад вышел на орбиту вокруг ближайшей к Солнцу планеты. В новом номере журнала Science две группы исследователей сообщают о новых результатах обработки данных, получен...
  (читать дальше)

Спиральные рукава — это звёздные большаки
Здравый смысл подсказывает, что, подобно планетам вокруг Солнца, звёзды следуют по приблизительно круговым орбитам, которые пересекают спиральные рукава, и что Солнце сейчас находится где-то на периферии, а не в основном спиральном рукаве. Новое исследование, однако, показало, что в действительности почти половина ближайших к нам звёзд, включая Солнце, имеют орбиты, ориентированные на рукав Орио...
  (читать дальше)

Открыта радиогалактика со следами множественных релятивистских струй
Необычная спиралевидная радиогалактика, обнаруженная международной группой астрономов из Тайваня и Индии, может дать нам путеводную нить к истории более ранней Вселенной. Любопытно, что одна из её релятивистских струй выглядит совсем свежей. Её номер в каталоге NGC 3801, однако ей присвоено и индивидуальное имя SPECA — Спиралевидная нерегулярно излучающая радиогалактика (Spiral-host Episodic rad...
  (читать дальше)

Dawn выявил неожиданные детали на поверхности гигантского астероида Веста
Свежие изображения и информация, полученные с зонда Dawn, пролили неожиданный свет на необычные по составу породы на поверхности Весты, до того никогда не встречавшиеся на астероидах. Если прежде считалось, что поверхность этого небесного тела сложена целиком из ахондритов, то по новым данным, она имеет более сложный и не до конца понятный исследователям состав. Астероид Веста, диаметр которого ...
  (читать дальше)

Предложен новый взгляд на внутреннее строение Меркурия
Исследователи, работающие с данными космического зонда MESSENGER, который только что отметил свой первый год на орбите Меркурия, обнародовали новую версию внутреннего строения этой планеты. Предложено считать, что тонкая и твёрдая оболочка из сульфида железа окружает внешнее жидкое ядро. Это помогает объяснить гравитационное поле Меркурия, а вот с недавними геологическими потрясениями согласовыв...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)