Ученые обнаружили, что органические вещества, необходимые для жизни, могут формироваться в космосе. В эксперименте они воссоздали условия межзвездного льда: температуру около 10 К (–263°C), сверхвысокий вакуум и облучение высокоэнергетическими электронами (имитирующими космические лучи). В результате образовались молекулы, участвующие в цикле Кребса — процессе, который клетки используют для выработки энергии. Исследование показывает, что ключевые для жизни соединения могли возникать в космических льдах до момента формирования планет. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Цикл Кребса — это цепочка химических реакций, которая происходит в митохондриях (энергетических «станциях» клетки). Он помогает клеткам получать энергию из питательных веществ: сахаров, жиров и белков. В цикле участвуют восемь ключевых анионов, в том числе оксалоацетат, цитрат, альфа-кетоглутарат, сукцинат, фумарат и малат. Они последовательно превращаются друг в друга, выделяя энергию. Цикл Кребса играет важную роль в жизнедеятельности организмов, так как обеспечивает энергией мышцы, мозг и другие органы, а также участвует в создании «строительных блоков» для аминокислот и ДНК. Нарушения в работе цикла приводят к усталости, слабости мышц и повреждению нервной системы. Без этого цикла клетки не смогли бы эффективно использовать питательные вещества.
Команда исследователей с помощью телескопа James Webb обнаружила в туманности NGC 1333 межзвездный лед, который может быть предшественником звезд и планет. Ученые показали, что этот лед также участвовал в образовании органических веществ, в частности, молекул из цикла Кребса.
Чтобы это подтвердить, исследователи смоделировали условия космоса в лаборатории. Группа использовала специальные камеры, где воспроизвела состав межзвездного льда. После этого они охладили смесь льдов до 10 кельвинов (−263°C), создали вакуум и облучили их частицами, имитирующими космические лучи.
Под действием облучения простые молекулы разрушались и образовывали активные частицы — радикалы. Эти частицы соединялись в более сложные соединения, включая вещества, похожие на те, что участвуют в цикле Кребса — цепочке реакций, которая дает энергию живым клеткам.
Результаты исследования вновь подтверждают, что сложные органические молекулы, необходимые для возникновения и поддержания жизни на планетах, могут формироваться прямо в космосе. Это подтверждает идею, что необходимые для жизни вещества попали на Землю с кометами или метеоритами миллиарды лет назад.
Автор: Оксана Гриценко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
