Геохимики нашли все азотистые основания молекулы ДНК в углеродистых метеоритах

Геохимики нашли все четыре вида азотистых оснований, составляющих молекулу ДНК, а также другие пиримидиновые и пуриновые основания и их изомеры в образцах четырех углеродистых метеоритов. Это означает, что бомбардировка подобными телами молодой Земли могла сыграть огромную роль в зарождении жизни на ней путем доставки разнообразных органических соединений. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Особый интерес к астероидам С и В-типов, грунт которых в настоящее время доставляется на Землю при помощи межпланетных станций «Хаябуса-2» и OSIRIS-Rex, возникает из-за того, что эти богатые углеродом объекты могут быть родительскими телами метеоритов типа углистых хондритов, в которых обнаруживались различные органические молекулы, представляющие интерес для астрохимиков — например, там встречаются аминокислоты и сахара. Таким образом, исследование состава вещества подобных астероидов и метеоритов позволяет разобраться в происхождении внеземных органических молекул и их возможной роли в появлении жизни на нашей планете. В частности, углеродистые метеориты могли доставлять воду на Землю в далеком прошлом.

Азотистые основания, являющиеся компонентами нуклеиновых кислот, также обнаруживались в углеродистых хондритах. В ДНК и РНК присутствуют два типа азотистых оснований: пиримидиновые (такие как цитозин, урацил и тимин) и пуриновые (такие как аденин и гуанин). Разнообразный набор экзогенных органических веществ, включая азотистые основания, мог быть доставлен на Землю в период поздней тяжелой бомбардировки (около 3,8–4 миллиарда лет назад), что могло сыграть особую роль в начальной стадии зарождения жизни на планете.

Группа геохимиков во главе с Ясухиро Оба (Yasuhiro Oba) из Университета Хоккайдо опубликовала результаты поиска азотистых оснований в двух образцах Мурчисонского метеорита и образцах метеоритов озер Мюррей и Тагиш при помощи жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения с ионизацией электрораспылением. Общая масса исследованных образцов составила 5,4 грамма.

Ученые обнаружили в образцах пиримидиновые азотистые основания, такие как цитозин, урацил и тимин, и их структурные изомеры, такие как изоцитозин, имидазол-4-карбоновая кислота и 6-метилурацил. Кроме того, были найдены и пуриновые основания, гуанин оказался наиболее распространенным среди них. За ним следуют аденин, ксантин и гипоксантин, а также изогуанин и 2,6-диаминопурин. Общая концентрация пуриновых молекул составила 152 и 11 частей на миллиард в водных экстрактах двух образцов Мурчисонского метеорита, а средняя концентрация урацила в них составила 7 частей на миллиард. Стоит отметить, что анализ почвы в области падения Мурчисонского метеорита выявил более высокую концентрацию азотистых оснований, чем в самом метеорите, что подтверждает экзогенную природу веществ, найденных в образцах.

В случае двух других метеоритов гуанин оказался наиболее распространенным пуриновым основанием в метеорите озера Мюррея (25 частей на миллиард), а аденин — наиболее распространенным в метеорите озера Тагиш (6 частей на миллиард). Возможно пиримидиновые и пуриновые основания способны образовываться в межзвездной среде за счет фотохимических реакций в смеси льдов, содержащих воду, монооксид углерода, метанол и аммиак, не исключаются и другие механизмы. Ученые предполагают, что различные виды азотистых оснований и их аналогов, в конечном итоге, будут обнаружены в образцах астероидов Рюгу и Бенну.

Ранее мы рассказывали о том, как метеорит из Сахары оказался фрагментом коры протопланеты.

Александр Войтюк