Ученые Самарского университета, работая в составе международного научного коллектива, получили новые подтверждения гипотезы о том, что земная жизнь могла зародиться благодаря веществам, прибывшим из космоса. Их исследования показали, что молочная кислота – соединение, играющее ключевую роль в метаболизме живых организмов, – способна формироваться в условиях космических льдов. Результаты этого открытия опубликованы в престижном журнале Journal of the American Chemical Society.
Наиболее распространенные во Вселенной химические элементы – это водород (H), гелий (He), азот (N), углерод (С) и кислород (О). Четыре из них – кислород (65%), углерод (18%), водород (10%) и азот (3%) – являются основой `углеродной` жизни на Земле и присутствуют в организме взрослого человека в виде различных органических соединений. Остальные четыре процента приходятся на другие элементы, как пояснили исследователи Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева.
Как отметил доцент кафедры оптики и спектроскопии Самарского университета имени Королева Иван Антонов, для формирования сложных органических `строительных блоков` из отдельных атомов и простых соединений необходимы их пространственное совпадение и определенное внешнее энергетическое воздействие. Однако современные астрономические методы пока не позволяют напрямую обнаружить такие молекулы в космосе, что затрудняет подтверждение теории о `занесении` первых органических соединений извне только путем наблюдений.
В ходе своей работы специалисты Самарского университета совместно с американскими коллегами экспериментально доказали возможность образования молочной кислоты в космическом пространстве. Это вещество, знакомое нам по его роли в мышечных тканях после интенсивных нагрузок, может формироваться из более простых соединений с меньшим числом связей.
«Мы продемонстрировали, что под воздействием космических лучей на лед, состоящий из этилового спирта и двуокиси углерода, действительно образуются более сложные молекулы, такие как молочная кислота и моноэтиловый эфир угольной кислоты, отличающийся по структуре и химическим свойствам при том же составе. Эти вновь полученные соединения представляют большой интерес для наблюдательной радиоастрономии, поскольку наше открытие указывает астрономам на новые молекулы, которые можно целенаправленно искать в космосе», — уточнил Иван Антонов.
По словам ученого, перед исследователями стоят очень амбициозные задачи: выявить и экспериментально подтвердить механизмы образования ключевых классов биомолекул — основных компонентов белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот — из простых молекул в условиях космического пространства под воздействием радиации.
«Решение этих задач способно радикально изменить наше представление о происхождении жизни, сместив фокус с Земли на Вселенную в целом, и поможет ответить на фундаментальные вопросы о зарождении жизни и о том, одиноки ли мы во Вселенной», — заключил исследователь.
Исследование было проведено с использованием уникальной научной установки для изучения химических процессов в условиях глубокого космоса, разработанной в Центре лабораторной астрофизики СФ ФИАН при поддержке мегагранта № 075-15-2021-597.
