Хотя все объекты столкнулись с Землей относительно недавно, они имеют древнее происхождение, например, в самом исследованном Мурчисонском метеорите были обнаружены «досолнечные зерна» – твердые вещества возрастом 5 – 7 миллионов лет.
Все три объекта – углистые хондриты, которые богаты углеродом. Кроме того, в 2008 году в Мурчисонском метеорите были обнаружены нуклеиновые основания, в том числе аминокислоты: арабиноза, ксилоза, ликсоза, рибоза и несколько гексоз.
Также ранее в различных метеоритах были найдены три из пяти азотистых оснований, входящих в состав ДНК и РНК: аденин, гуанин и урацил. Теперь международной группе ученых удалось выделить два оставшихся – цитозин и тимин. Работа вышла в издании Nature Communications.
Фрагмент Мурчисонского метеорита. Это наиболее полно исследованный объект: в частности, в нем обнаружено крупнейшее досолнечное зерно Bonanza размером 3 мкм, а также несколько нуклеиновых оснований. Изображение: Carl HendersonДело в том, что ранее для выделения соединений крошечные фрагменты метеорита помещали в горячую муравьиную кислоту, после чего изучали молекулы в этом растворе. Но при таком методе анализа некоторые соединения могут разрушаться, предположительно, именно это случалось с тимином и цитозином.
Для нового исследования применялся охлажденный раствор, который не разрушал молекулы. Кроме того, для анализа использовались более высокочувствительные инструменты. В итоге ученым удалось подтвердить, что в древних астероидах и метеоритах мог присутствовать полный набор азотистых оснований, необходимый для зарождения жизни.
При этом исследователи сомневаются, что такие сложные полимеры, как ДНК и РНК, начали формироваться в космосе. Скорее всего, там возникли их составляющие – пиримидиновые и пуриновые основания.
Они могли появиться как результат фотохимических реакций между разными веществами, находящимися в межзвездном пространстве. Причем, скорее всего, это произошло еще до образования нашей Солнечной системы. Это вполне вероятный сценарий, ведь доказано, что в облаках межзвездного газа и пыли действительно происходит синтез органических соединений.
Затем во время поздней тяжелой бомбардировки Земли метеоритами примерно 4–3,8 миллиарда лет назад, азотистые основания могли быть занесены на планету и способствовали образованию ДНК и РНК, и как следствие – зарождению жизни.
Приземление зонда миссии «Хаябуса-2» на астероид Рюгу для забора образцов подповерхностного грунта. Изображение: Hayabusa2Все это считается подтверждением гипотезы псевдопанспермии или молекулярной панспермии, согласно которой органические молекулы были привнесены на Землю из космоса вместе с метеоритами и астероидами. Предположительно, из этих молекул в результате абиогенеза и появилась жизнь на планете.
Помимо пяти азотистых оснований, в разное время в метеоритах находили аминокислоты, сахара и даже неизвестные ранее науке виды белка.
В дальнейшем ученые планируют применить новый метод холодного исследования для анализа внеземных образцов. В частности – с астероидов Рюгу и Бенну, полученных миссиями «Хаябуса-2» и OSIRIS-REx.
Эти метеориты не контактировали с Землей, и значит, никакие органические элементы не могли быть привнесены в них с нашей планеты. Если исследования докажут наличие азотистых оснований в астероидах Рюгу и Бенну, то гипотеза внеземного происхождения жизни фактически будет доказана.