Космос в пробирке: что могут рассказать аминокислоты о жизни на других планетах

Общие корни

Учёные продолжают искать жизнь за пределами Земли. Но при отсутствии данных с других планет им приходится довольствоваться догадками и теориями.

Исследователи полагают, что инопланетные живые существа в чём-то похожи на землян.

«Химический состав жизни на Земле — по преимуществу производная всего нескольких избранных ингредиентов. Как и человеческое тело, вся известная жизнь на 95% состоит из водорода, кислорода и углерода. Атомы углерода охотно образуют связи как с другими атомами углерода, так и со многими другими элементами — поэтому мы и получились углеродной формой жизни. И именно поэтому изучение молекул, которые содержат углерод, — это так называемая органическая химия», — пишет в своей статье американский астрофизик Нил Деграсс Тайсон.

Однако оснований полагать, что жизнь на другой планете развивалась бы точно так же, как и на Земле, нет. Чтобы выяснить, какие варианты реальны, исследователи Университета Вальпараисо разработали новый подход к проблеме. Они решили испытать, как поведут себя земные аминокислоты в искусственно созданных «инопланетных» условиях.

«Наша главная цель — выяснить, есть ли у аминокислот структурные характеристики, которые приводят к большей устойчивости аминокислот во внеземных условиях, и что это могут быть за характеристики», — пояснила задачи исследовательской группы её руководитель Клэр Маммосер.

Суть метода состоит в следующем. Аминокислоты помещают в разную по свойствам среду. В лаборатории их подвергают воздействию ультрафиолета, очень высокой и очень низкой температуры, а также других не самых благоприятных с точки зрения земной жизни условий. Таким образом можно выяснить, как вели бы себя вещества на Марсе, Энцеладе (спутнике Сатурна) и Европе (луне Юпитера).

Строительный материал для белков

В ходе предварительных опытов исследователи подвергли различным испытаниям пять аминокислот, которые участвуют в образовании белков (а значит, способствуют развитию жизни), и десять аминокислот, которые этого не делают.

Во время конференции по экспериментальной биологии, проводимой Американским обществом биохимии и молекулярной биологии в Чикаго, исследовательская группа заявила о первых успехах. Оказалось, что разработанный учёными метод позволяет не только отслеживать, в каких условиях и как будет вести себя аминокислота, но и определять, какие именно характеристики (например, размер) определяют её поведение. Однако конечная цель учёных не в том, чтобы проверить на прочность земные аминокислоты.

«При разных обстоятельствах вне Земли белки живых организмов не обязательно будут такими же, как у организмов на нашей планете. Это значит, что для их образования могут требоваться известные нам аминокислоты, которые, как пока считается, не участвуют в создании жизни», — поясняет Клэр Маммосер.

Следующий этап экспериментов будет включать в себя исследование аминокислот, найденных на Земле в местах падения метеоритов. И это ещё не всё. Для исследований учёные привлекут и аминокислоты, которые получались в ходе экспериментов по поиску «истоков жизни».

Один из первых таких экспериментов был проведён в 1953 году. Поместив смесь газов, предположительно соответствующую земной атмосфере в древности, Стэнли Миллер и Гарольд Юри подвергли её воздействию электрических разрядов. Они надеялись получить из неорганических молекул органические. Их эксперимент привёл к образованию нескольких аминокислот. Правда, на вопрос о том, как появилась жизнь на Земле, они так и не ответили.

Подсказки Земли

Единственное небесное тело, на которое ступал человек, за исключением Земли, — это Луна. Поэтому в поиске жизни в космосе исследователям приходится довольствоваться косвенными признаками: анализом атмосферы и попытками изучить, какие условия могут быть на той или иной планете в зависимости от её удалённости от ближайшей звезды и свойств этого местного солнца.

Чтобы сделать промежуточный вывод о том, возможно ли существование жизни на другой планете, исследователи сопоставляют данные о ней с тем, в каких условиях способны обитать хоть какие-нибудь живые организмы. Стоит отметить, что тут учёным иногда даёт подсказки Земля. Время от времени следы той или иной формы жизни находят в самых неожиданных местах. Так, в апреле 2017 года следы органики были обнаружены в минерале серпентине недалеко от Марианской впадины.

Найденные вещества производят микробы, которые обычно обитают в более доступных местах. Их обнаружение близ грязевого вулкана у самого глубокого места Тихого океана говорит о том, что живые организмы могут обитать на гораздо большей глубине, чем считалось ранее. Другими словами, сейчас известно далеко не всё об условиях, в которых может существовать жизнь. Вероятно, эксперимент американских учёных из Университета Вальпараисо расскажет и о том, из каких «кирпичиков» она может строиться на других планетах.

Исследователи из Университета Вальпараисо (США) приблизились к ответу на вопрос, есть ли жизнь на других планетах. Они воссоздали в лаборатории внеземные условия и поместили в эту искусственную среду аминокислоты — строительный материал для белков. Разработанная ими методика призвана выяснить, как ведут себя в экстремальных условиях эти химические соединения. Общие корни Учёные продолжают искать жизнь за пределами Земли. Но при отсутствии данных с других планет им приходится довольствоваться догадками и теориями. Исследователи полагают, что инопланетные живые существа в чём-то похожи на землян. «Химический состав жизни на Земле — по преимуществу производная всего нескольких избранных ингредиентов. Как и человеческое тело, вся известная жизнь на 95% состоит из водорода, кислорода и углерода. Атомы углерода охотно образуют связи как с другими атомами углерода, так и со многими другими элементами — поэтому мы и получились углеродной формой жизни. И именно поэтому изучение молекул, которые содержат углерод, — это так называемая органическая химия», — пишет в своей статье американский астрофизик Нил Деграсс Тайсон. Однако оснований полагать, что жизнь на другой планете развивалась бы точно так же, как и на Земле, нет. Чтобы выяснить, какие варианты реальны, исследователи Университета Вальпараисо разработали новый подход к проблеме. Они решили испытать, как поведут себя земные аминокислоты в искусственно созданных «инопланетных» условиях. «Наша главная цель — выяснить, есть ли у аминокислот структурные характеристики, которые приводят к большей устойчивости аминокислот во внеземных условиях, и что это могут быть за характеристики», — пояснила задачи исследовательской группы её руководитель Клэр Маммосер. Суть метода состоит в следующем. Аминокислоты помещают в разную по свойствам среду. В лаборатории их подвергают воздействию ультрафиолета, очень высокой и очень низкой температуры, а также других не самых благоприятных с точки зрения земной жизни условий. Таким образом можно выяснить, как вели бы себя вещества на Марсе, Энцеладе (спутнике Сатурна) и Европе (луне Юпитера). Строительный материал для белков В ходе предварительных опытов исследователи подвергли различным испытаниям пять аминокислот, которые участвуют в образовании белков (а значит, способствуют развитию жизни), и десять аминокислот, которые этого не делают. Во время конференции по экспериментальной биологии, проводимой Американским обществом биохимии и молекулярной биологии в Чикаго, исследовательская группа заявила о первых успехах. Оказалось, что разработанный учёными метод позволяет не только отслеживать, в каких условиях и как будет вести себя аминокислота, но и определять, какие именно характеристики (например, размер) определяют её поведение. Однако конечная цель учёных не в том, чтобы проверить на прочность земные аминокислоты. «При разных обстоятельствах вне Земли белки живых организмов не обязательно будут такими же, как у организмов на нашей планете. Это значит, что для их образования могут требоваться известные нам аминокислоты, которые, как пока считается, не участвуют в создании жизни», — поясняет Клэр Маммосер. Следующий этап экспериментов будет включать в себя исследование аминокислот, найденных на Земле в местах падения метеоритов. И это ещё не всё. Для исследований учёные привлекут и аминокислоты, которые получались в ходе экспериментов по поиску «истоков жизни». Один из первых таких экспериментов был проведён в 1953 году. Поместив смесь газов, предположительно соответствующую земной атмосфере в древности, Стэнли Миллер и Гарольд Юри подвергли её воздействию электрических разрядов. Они надеялись получить из неорганических молекул органические. Их эксперимент привёл к образованию нескольких аминокислот. Правда, на вопрос о том, как появилась жизнь на Земле, они так и не ответили. Подсказки Земли Единственное небесное тело, на которое ступал человек, за исключением Земли, — это Луна. Поэтому в поиске жизни в космосе исследователям приходится довольствоваться косвенными признаками: анализом атмосферы и попытками изучить, какие условия могут быть на той или иной планете в зависимости от её удалённости от ближайшей звезды и свойств этого местного солнца. Чтобы сделать промежуточный вывод о том, возможно ли существование жизни на другой планете, исследователи сопоставляют данные о ней с тем, в каких условиях способны обитать хоть какие-нибудь живые организмы. Стоит отметить, что тут учёным иногда даёт подсказки Земля. Время от времени следы той или иной формы жизни находят в самых неожиданных местах. Так, в апреле 2017 года следы органики были обнаружены в минерале серпентине недалеко от Марианской впадины. Найденные вещества производят микробы, которые обычно обитают в более доступных местах. Их обнаружение близ грязевого вулкана у самого глубокого места Тихого океана говорит о том, что живые организмы могут обитать на гораздо большей глубине, чем считалось ранее. Другими словами, сейчас известно далеко не всё об условиях, в которых может существовать жизнь. Вероятно, эксперимент американских учёных из Университета Вальпараисо расскажет и о том, из каких «кирпичиков» она может строиться на других планетах.