Жизнь возникла на Земле более трех с половиной миллиардов лет назад, а ученые до сих пор не могут успокоиться. Дело в том, что жизнь на планете прошла путь от молекулы до бактерии всего за 0,5-1 млрд. лет, а это очень малый срок для такого серьезного события. Вместо того чтобы радоваться жизни, исследователи напряженно думают о том, как же такое могло произойти. Одна из популярных гипотез заключается в том, что некие зародыши жизни попали на Землю из космоса. Но что именно могло оттуда залететь и откуда оно там взялось?

Сотрудницы Института цитологии РАН (Санкт-Петербург) Е.А.Кузичева и Н.Б.Гонтарева показали, что в открытом космосе на поверхности комет, астероидов, метеоритов или частиц космической пыли может протекать абиогенный синтез достаточно сложных соединений - мономерных звеньев нуклеиновых кислот. Они-то и попали на Землю, значительно сократив время, необходимое для эволюции. Ученые находят на поверхности космических тел всевозможные органические молекулы (аминокислоты, органические кислоты, сахара т.п.) и компоненты, необходимые для их синтеза. Очевидно, органические вещества там и синтезируются, но исследователи не могут быть в этом уверены, пока сами не убедятся. Петербургские ученые воспроизвели синтез одного из звеньев ДНК, 5'-аденозинмонофосфата (5'-АМФ), в условиях, приближенных к космическим. Чтобы получить 5'-АМФ, надо соединить аденозин и неорганический фосфат. На Земле реакция проходит в растворе, но в космосе никаких растворов быть не может, поэтому исследователи высушили их на воздухе и получили пленку. Для синтеза необходима энергия. Основной источник энергии в открытом космосе и в настоящее время, и в добиологический период истории Земли - ультрафиолетовое излучение Солнца с различными длинами волн. Поэтому пленки облучали мощной ультрафиолетовой лампой. Проводили синтез, естественно, в вакууме, а в качестве модели кометной, метеоритной, межпланетной или космической пыли экспериментаторы взяли лунный грунт, доставленный на землю автоматической станцией "Луна-16" из Моря изобилия. Грунт представлял собой базальтовую пыль темно-серого цвета, диаметр ее частиц меньше 0,2 мм.

После 7-9 часов УФ-облучения сухих пленок ученые получили несколько соединений, но в основном 5'-АМФ - один из мономеров ДНК и РНК. Энергия излучения способствует не только синтезу, но и распаду исходных и вновь синтезированных соединений, причем чем мощнее излучение, тем сильнее распад. Тут-то и пригодился лунный грунт. Оказалось, что малая его щепотка защищает органику от разрушающего влияния ультрафиолета - присутствие лунного грунта в 2,7 раза повышает выход 5'-АМФ.

Исследователи пришли к выводу, что синтез органических соединений мог проходить в условиях открытого космоса на поверхности космических тел уже на начальных этапах формирования Солнечной системы, там же началась и химическая эволюция - возникновение и отбор сложных молекул. К моменту образования нашей планеты химическая эволюция могла быть очень близка к той стации, за которой следует биологическая эволюция. То есть на Земле, скорее всего, жизнь начиналась не с синтеза элементарных органических молекул, а со стадии образования полимеров или даже с еще более позднего этапа. Ученые надеются, что подобные предположения помогут немного приблизить нас к разрешению парадокса столь быстрого возникновения жизни на только что сформировавшейся Земле.

ИнформНаука