В метеоритах нашли четыре вида сахаров

Ученые впервые достоверно обнаружили рибозу и другие сахара в веществе двух метеоритов типа углистых хондритов, а также подтвердили их внеземное происхождение. Это означает, что подобные вещества могли попасть на планеты земной группы на заре их эволюции в ходе бомбардировок и в дальнейшем способствовать образованию функциональных биополимеров, таких как РНК. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Сахара являются незаменимыми молекулами для живых организмов, они играют важную роль в метаболических циклах и входят в состав остова нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Таким образом, роль абиотических сахаров и их предшественников в пребиотической эволюции на Земле интересует ученых уже давно, вследствие чего неоднократно проводились поиски подобных веществ в составе метеоритов и малых тел Солнечной системы. 

В составе метеоритов и комет уже обнаруживали аминокислоты и нуклеиновые основания, сообщалось также и об обнаружении сахаров, однако основной проблемой было подозрение на загрязнение исследуемых образцов земными веществами. Ранее ученые нашли простейшую кетозу дигидроксиацетон в Мурчисонском метеорите и метеорите озера Мюррея, однако этот моносахарид играет не столь важную роль в биологических процессах. Таким образом, на сегодняшний день ни одна исследовательская работа не подтвердила однозначное наличие внеземных альдоз или других соединений сахаров, связанных с биологическими макромолекулами, в образцах, имеющих внеземное происхождение.

Группа ученых во главе с Ёсихиро Фурукавой (Yoshihiro Furukawa) сообщила о результатах анализа образцов вещества метеоритов типа углистых хондритов NWA 801, NWA 7020 и Мурчисонского при помощи методов рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии с полевой эмиссией, спектроскопии ядерного магнитного резонанса на ядрах углерода-13 и масс-спектрометрии для определения изотопного состава. Ученые искали сахара в веществе метеоритов, и, в случае их обнаружения, намеревались исключить возможность загрязнения образца земными веществами.

Исследователям удалось обнаружить рибозу, арабинозу, ксилозу и ликсозу в концентрациях от 2,3 до 11 частей на миллиард (в NWA 801) и от 6,7 до 180 частей на миллиард (в Мурчисонском метеорите), а также несколько гексоз. Тетрозы, сахарные кислоты и сахарные спирты, а также 2-дезоксирибоза и изомеры альдопентоз обнаружить не удалось, возможно их концентрации были меньше, чем установленный предел обнаружения для обоих метеоритов (< 0,5 частей на миллиард).  Концентрации обнаруженных сахаров примерно на три порядка ниже концентраций аминокислот и сопоставимы с концентрациями пуринов, обнаруженных в углеродистых метеоритах, а также концентраций сахарных кислот и сахарных спиртов, найденных в Мурчисонском метеорите. 

Возможность загрязнения метеоритов земными веществами минимальна, так как углеродные соединения, найденные в них, значительно обогащены изотопом ¹³C, в количествах, не свойственных для нашей планеты. Таким образом, найденные в метеоритах сахара достоверно имеют внеземное происхождение, и подобные вещества могли попасть на планеты земной группы на заре их эволюции в ходе бомбардировок и, в дальнейшем, способствовать образованию функциональных биополимеров, таких как РНК.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли в кометной пыли частицы протосолнечной туманности, в антарктическом снегу — свежий радиоактивный пепел сверхновой, а в лунном грунте — следы метеорита с Земли.