В центре нашей Галактики обнаружена масса исходных веществ для РНК

Сердце Млечного Пути, по-видимому, является горячей точкой для молекул, которые в сочетании образуют РНК.

Новое исследование густых молекулярных облаков, окутывающих галактический центр, выявило присутствие широкого спектра нитрилов - органических молекул, которые часто токсичны сами по себе, но также являются строительными блоками молекул, необходимых для жизни.

Увеличение количества пребиотических молекул (молекул, участвующих в возникновении жизни), обнаруженных в галактическом центре, особенно тех, которые связаны с РНК, имеет значение для нашего понимания того, как возникла жизнь во Вселенной - и как она возникла здесь, на Земле.

Здесь мы показываем, что химия, происходящая в межзвездной среде, способна эффективно образовывать многочисленные нитрилы, которые являются ключевыми молекулярными предшественниками сценария "мира РНК", - объясняет астробиолог Виктор Ривилья из Национального исследовательского совета Испании и Национального института аэрокосмических технологий в Испании.

Как именно возникла жизнь на Земле - загадка, к разгадке которой ученые стремятся добраться. Эта информация даст важные подсказки для обнаружения экзопланет, на которых могут обитать живые организмы.

По одной из версий, РНК возникла первой из метафорического сора, самовоспроизводясь и диверсифицируясь сама по себе; это так называемая гипотеза РНК-мира.

Мы вряд ли когда-нибудь получим прямые доказательства с Земли, но мы можем собрать воедино все больше и больше улик, чтобы понять, насколько правдоподобен и вероятен этот сценарий. Один из вопросов, поднимаемых этой гипотезой, касается источника пребиотических молекул РНК, таких как нитрилы. Были ли они здесь, на Земле, с самого начала или могли быть занесены из космоса на метеоритах и астероидах?

Мы знаем, что внутренняя часть Солнечной системы, включая Землю, в самом начале своей истории была подвержена интенсивной бомбардировке астероидами. Мы также обнаружили пребиотические молекулы на метеоритах, кометах и астероидах, которые сегодня вращаются вокруг Солнечной системы. А откуда они у метеоров, комет и астероидов?

Вероятно, в облаках, в которых они родились: в холодных молекулярных облаках, из которых рождаются звезды. Как только звезда заканчивает формироваться из части облака, остатки облака продолжают формировать все остальное в планетарной системе - планеты, кометы, астероиды, карликовые планеты и все остальное, что может скрываться вокруг.

Родовое облако Солнечной системы давно исчезло, но центр галактики покрыт молекулярными облаками. Это так называемая Центральная молекулярная зона, и ученые обнаружили там множество пребиотических молекул.

Одно конкретное облако, названное G+0,693-0,027, особенно интересно. Пока там нет никаких признаков звездообразования, но ученые считают, что в будущем там образуется звезда или звезды.

"Химический состав G+0.693-0.027 похож на химический состав других звездообразующих областей в нашей галактике, а также на химический состав объектов Солнечной системы, таких как кометы", - сказал Ривилла.

"Это означает, что ее изучение может дать нам важные сведения о химических ингредиентах, имевшихся в туманности, которые привели к возникновению нашей планетарной системы".

Исследователи использовали два телескопа для изучения спектра света, исходящего от облака. Когда определенные элементы или молекулы поглощают и переизлучают свет, это можно увидеть на спектре в виде более темной или более светлой линии. Интерпретация этих линий поглощения и излучения может быть непростой задачей, но с ее помощью можно определить, какие молекулы присутствуют в облаке: каждая из них имеет свою собственную спектральную подпись.

Тщательно изучив и проанализировав эмиссионные особенности G+0,693-0,027, Ривилла и его коллеги определили ряд нитрилов, включая циановую кислоту, цианоаллен, пропаргилцианид и цианопропин. Они также предварительно обнаружили цианоформальдегид и гликолонитрил.

Предыдущие наблюдения G+0.693-0.027 показали наличие цианоформальдегида и гликолонитрила. Это говорит о том, что нитрилы относятся к наиболее распространенным химическим семействам в Млечном Пути, и что самые основные строительные блоки для РНК можно найти в облаках, из которых рождаются звезды и планеты.

Но, конечно, как и всегда, предстоит еще много работы.

"На данный момент мы обнаружили несколько простых предшественников рибонуклеотидов, строительных блоков РНК", - пояснил астробиолог Изаскун Хименес-Серра, сотрудник Национального исследовательского совета Испании и Национального института аэрокосмических технологий.

"Но есть еще ключевые недостающие молекулы, которые трудно обнаружить. Например, мы знаем, что для зарождения жизни на Земле, вероятно, потребовались и другие молекулы, такие как липиды, ответственные за формирование первых клеток. Поэтому мы также должны сосредоточиться на понимании того, как липиды могли образоваться из более простых предшественников, доступных в межзвездной среде".

Исследование было опубликовано в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.