Космическая пыль могла стать причиной зарождения жизни на Земле

Ключевые молекулы, ставшие основой для всей жизни на нашей планете, могли быть доставлены на Землю с космической пылью. Новое исследование демонстрирует, как аминокислоты смогли пережить экстремальные температуры и в целости достигнуть молодой Земли, чтобы дать толчок биологической эволюции.

Аминокислоты, строительные блоки жизни, могли попасть на Землю с частицами межзвездной пыли / Источник: Pixabay/CC0 Public Domain

Космическая пыль, бесчисленные частицы которой непрерывно бомбардируют нашу планету, могла сыграть решающую роль в зарождении жизни. Согласно исследованию, аминокислоты, фундаментальные строительные блоки белков и ферментов, успешно путешествовали по Солнечной системе, будучи встроенными в частицы силикатов. Ученые из Diamond Light Source (Великобритания) Стивен Томпсон и Сара Дей экспериментально доказали, что этот процесс был возможен несмотря на суровые условия космического пространства.

В лаборатории была воссоздана модель космической пыли. Исследователи синтезировали мельчайшие частицы аморфного силиката магния, который является ее основным компонентом, и нанесли на них несколько типов аминокислот. Используя методы инфракрасной спектроскопии и синхротронной рентгеновской порошковой дифракции, ученые наблюдали за поведением молекул при нагревании силикатных зерен. Этот процесс имитировал то, что происходило с пылью при ее движении в сторону более теплых внутренних регионов молодой Солнечной системы. Результаты оказались избирательными: из всех аминокислот успешно прикреплялись к частицам и проявляли стабильность только глицин и аланин.

Более того, было обнаружено, что эти аминокислоты демонстрировали удивительную устойчивость. Аланин сохранял свою структуру при температурах, значительно превышающих его обычную точку плавления, а также образовывал кристаллические структуры. Интересно, что его L-форма, которая преобладает в живых организмах, показала большую реакционную способность по сравнению с D-формой.

Глицин, в свою очередь, не разрушался, а отделялся от поверхности пылинки при нагревании. Важную роль играли и свойства самой силикатной поверхности. Ученые подготовили два типа силиката с разной степенью гидрирования, и оказалось, что это напрямую влияет на температурный порог, при котором аминокислоты покидают частицу.

Эти тонкие, но значимые различия указывают на существование сложного природного фильтра. Исследователи предполагают, что в космосе действовал своего рода «механизм астроминералогического отбора». Когда частицы пыли с ледяными мантиями, содержащими аминокислоты, пересекали так называемую снеговую линию, лед сублимировался, высвобождая молекулы. В этот момент только некоторые из них, такие как глицин и аланин, могли прочно связаться с ограниченным набором доступных силикатных поверхностей и продолжить путешествие.