Японские ученые провели лабораторные эксперименты по воздействию гамма-лучей на простые органические вещества, растворенные в воде, и получили аминокислоты. Это подтверждает распространенную гипотезу, что жизнь на Земле появилась благодаря аминокислотам с метеоритов. Исследователи выяснили, что с увеличением дозы облучения исходных веществ в пробирках растет количество производимых α- и β-аминокислот. Они подсчитали, что для достижения величины концентраций аминокислот 1,3–1,4 мг/кг, которые были обнаружены в метеорите, упавшем 50 лет назад в Австралии, необходимо от 1 до 100 тысяч лет эксперимента с заданной дозой гамма-облучения. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Существует несколько теорий, объясняющих появление жизни на Земле. Одна из них гласит, что жизнь на нашу планету была занесена из космоса. Например, через метеориты, падающие на Землю. Ученые не раз находили в них органические вещества, включая аминокислоты (так называемые «кирпичики жизни»), что указывает на справедливость этой гипотезы.
Ученые неоднократно исследовали углеродсодержащие хондриты — класс метеоритов, содержащих значительное количество воды и небольших молекул аминокислот. Последние могут появиться в результате реакции между простыми молекулами, такими как аммиак и формальдегид. Главное условие для такого синтеза — наличие воды и тепла. Вторую составляющую этого уравнения предоставляют радиоактивные элементы, которые содержатся в метеоритах. Один из примеров — алюминий-26. Он существовал в ранних углеродсодержащих хондритах и при распаде испускал гамма-лучи как форму высокоэнергетического излучения. В новой работе японские исследователи провели лабораторный эксперимент, чтобы проверить, могла ли радиация действительно способствовать образованию аминокислот в космических телах.
Химики использовали формальдегид и аммиак, о которых упоминалось ранее, в качестве исходных веществ. Вещества помещали в колбу с очищенной дистиллированной водой, запечатывали и воздействовали на них высокоэнергетическим гамма-излучением, полученным при распаде кобальта-60. Ученые отметили в статье, что, хотя в метеоритах источником тепла был упомянутый алюминий-26, его невозможно использовать в лабораторных экспериментах из-за периода полураспада в 7,17*105 лет. Больше всего ученым подошел кобальт-60 с периодом полураспада 5,27 года. У обоих изотопов также различаются энергии распада, однако это не влияет на количество образующихся молекул аминокислот.
В результате 24-часового эксперимента химики обнаружили, что количество α-аминокислот (аланин, глицин, α-аминомасляная кислота и глутаминовая кислота) и β-аминокислот (β-аланин и β-аминоизомасляная кислота) увеличивалось в облученных растворах по мере роста дозы гамма-излучения. В контрольных образцах (пробирках с веществами, не подверженными облучению) аналогичного эффекта не было. Таким образом, авторы статьи считают, что реакции, провоцируемые гамма-лучами, могут производить аминокислоты. Не исключено, что это способствовало возникновению жизни на Земле.
Кроме того, ученые рассчитали время, которое бы понадобилось, чтобы лабораторно произвести количество аланина и β-аланина, равное 1,3–1,4 мг/кг. Именно такой была концентрация этих веществ в метеорите Мерчисон, упавшем на территорию Австралии в 1969 году. Основываясь на новых данных и ожидаемой дозе гамма-излучения от распада алюминия-26 в космических телах, японские химики установили, что им потребовалось бы от 1 до 100 тысяч лет.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
