Объединенная группа исследователей из Йенского университета имени Фридриха Шиллера и Института астрономии Макса Планка нашла новую подсказку к разгадке тайны происхождения жизни. Ученые провели эксперимент и доказали, что пептиды могут образовываться в открытом космосе.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy, а коротко о нем рассказывается на сайте Йенского университета. Целью нового исследования было проверить, могут ли пептиды образовываться на поверхности пыли в условиях, подобных тем, которые преобладают в открытом космосе.
Эти молекулы являются одним из основных "строительных блоков" всей жизни. Пептиды состоят из отдельных аминокислот, расположенных в определенном порядке, и выполняют в организме различные функции - "транспортируют" вещества, ускоряют реакции, образуют в клетках стабилизирующие каркасы и др. На конкретные свойства пептидов как раз и влияет порядок расположения аминокислот.
До последнего времени считалось, что пептиды образовались на Земле, и это стало главной причиной появления жизни. Однако в последнее время все чаще звучат гипотезы о том, что эти молекулы могли появиться вовсе не на нашей планете, а, например, в космических молекулярных облаках.
В новом исследовании ученые провели эксперимент. Они в лаборатории воссоздали условия, которые преобладают в космических молекулярных облаках. На частицах пыли в вакууме присутствуют такие химические вещества, как углерод, аммиак и окись углерода. Моделью послужила сверхвысоковакуумная камера, в которой указанные вещества были сведены на поверхность частиц пыли при определенном давлении и температуре.
"Исследования показали, что в этих условиях пептид полиглицин образовался из простых химических веществ, - говорит доктор Серж Краснокутски, ведущий автор исследования. - Таким образом, получились цепи очень простой аминокислоты глицина. Мы наблюдали разную их длину. Самые длинные образцы состояли из одиннадцати единиц аминокислоты".
Также экспериментаторы выяснили, что в условиях молекулярных космических облаков довольно легко способен образовываться аминокетен - важное для биологии органическое соединение. Известно, что для этого атомам необходимо преодолеть определенный энергетический барьер. Однако в данном случае, как предположили ученые, в этом процессе помогает особый эффект квантовой механики.
"На этом особом этапе реакции атом водорода меняет свое место, - говорит Краснокутски. - Она настолько мала, что как квантовая частица не могла преодолеть этот барьер, но могла пересечь его, так сказать, за счет туннельного эффекта".
Словом, эксперимент доказал, что не только аминокислоты, но и пептидные цепи могут быть созданы в космических условиях. Это открытие дает новый ключ к пониманию происхождения жизни на Земле.