Химия жизни основана на органических соединениях, молекулах, содержащих углерод и водород, которые также могут включать кислород, азот и другие элементы. Хотя органические молекулы обычно ассоциируются с жизнью, они также могут быть созданы небиологическими процессами и не обязательно являются индикаторами жизни. Неразрешимая загадка происхождения жизни заключается в том, как биология могла возникнуть из небиологических химических процессов, называемых пребиотической химией. Органические молекулы из метеоритов являются одним из источников органических соединений, которые приводят к образованию жизни на Земле.

Доцент Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо возглавил группу исследователей, которые обнаружили присутствие пребиотической органической молекулы под названием гексаметилентетрамин (HMT) в трех различных богатых углеродом метеоритах. Их открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, подтверждает модели и теории, которые предлагают HMT в качестве ключевой молекулы в образовании органических соединений в межзвездной среде.

Источник: Nature Communications.
Симметричная химическая структура гексаметилентетрамина (HMT, слева) и его электростатический потенциал (справа).

Подтверждая присутствие HMT в метеоритах впервые, эта работа поддерживает гипотезу о том, что это соединение присутствовало в астероидах, родительских телах многих метеоритов. В начале истории Солнечной системы многие астероиды могли быть нагреты в результате столкновений или распада радиоактивных элементов. Если бы некоторые астероиды были достаточно теплыми и имели жидкую воду, HMT мог бы разрушиться, чтобы обеспечить строительные блоки, которые, в свою очередь, вступили бы в реакцию с образованием других важных биологических молекул, обнаруженных в метеоритах, включая аминокислоты. Некоторые типы аминокислот используются жизнью для производства белков, которые используются для построения таких структур, как волосы и ногти, или для ускорения и регулирования химических реакций.

Хотя разнообразие органических соединений в метеоритах хорошо задокументировано, остается много вопросов о процессах, посредством которых эти соединения были образованы. Наиболее важными метеоритами в этой области исследований являются углеродистые хондриты, каменные метеориты, содержащие большое количество воды и органических соединений. Экспериментальные модели показали, что сочетание воды, аммиака и метанола при воздействии фотохимических и термических условий, обычных во внеземных средах, приводит к образованию ряда органических соединений, наиболее распространенным из которых является ГМТ. Межзвездный лед богат метанолом. Гипотетически HMT должен быть обычным явлением в содержащих воду внеземных материалах, но до этого исследования он не был обнаружен.

HMT подвержен деградации при воздействии процессов, обычно используемых при анализе органических соединений в метеоритах. Ученые разработали метод, который специально извлекал HMT из метеоритов с минимальной деградацией. Этот метод позволил им выделить значительные количества производных ГМТ и ГМТ из метеоритов Мерчисон, Мюррей и озера Тагиш.

 ← Читайте нас в Facebook