Ученые доказывают, что важнейшие элемент жизни - фосфор - был создан в космическом пространстве и доставлен на Землю в течение первого миллиарда лет метеоритами или кометами. Затем соединения фосфора были включены в биомолекулы в клетках живых существ на Земле, - пишет sciencedaily.com со ссылкой на Nature Communications.
Все живые существа нуждаются в клетках и энергии для репликации. Без фундаментальных строительных блоков – в том числе фосфорных оксокислот - живые организмы на Земле не смогут воспроизводиться и просто существовать.
О фосфате до сих пор известно крайне мало. Согласно новому
исследованию, фосфаты и дифосфорная кислота являются двумя
основными элементами, которые необходимы для строительных блоков
в молекулярной биологии. Они являются основными составляющими
хромосом - носителей генетической информации. Вместе с
фосфолипидами в клеточных мембранах и аденозинтрифосфатом,
которые функционируют как носители энергии в клетках, они
образуют самовоспроизводящийся материал, присутствующий во всех
живых организмах.
В сверхвысокой вакуумной камере, охлажденной до 5К (-450°F), ученые реплицировали межзвездные ледяные частицы, покрытые углекислым газом, водой и фосфином. При воздействии ионизирующего излучения в виде высокоэнергетических электронов для моделирования космических лучей с помощью неравновесных реакций синтезировались многочисленные оксокислоты фосфора, такие как фосфорная кислота и дифосфорная кислота.
«На Земле фосфин смертелен для живых существ, - сказал аспирант Эндрю Тернер, ведущий автор исследования. - Но в межзвездной среде экзотическая химия фосфина может способствовать возникновению редких путей химической реакции, инициирующих образование биорелевантных молекул, таких как оксокислоты фосфора, которые в конечном итоге могут вызвать молекулярную эволюцию жизни, как мы ее знаем».
Профессор химии Ральф Кайзер добавил: «Оксокислоты фосфора, обнаруженные в наших экспериментах с помощью сложных анализов с применением лазера, комбинаций масс-спектрометрии и газовых хроматографов, также могли быть сформированы внутри ледяных комет, как 67P/Churyumov-Gerasimenko, который содержит источник фосфора, происходящий от фосфина». Кайзер считает, что эти методы могут также использоваться для обнаружения следов взрывчатых веществ и наркотиков.
«Поскольку кометы содержат по крайней мере частично остатки материала протопланетного диска, который сформировал нашу Солнечную систему, эти соединения могут быть прослежены вплоть до межзвездной среды везде, где имеется достаточное количество фосфина в межзвездных льдах», - говорит Корнелия Мейнерт из Университета Ниццы (Франция).
При доставке на Землю метеоритами или кометами эти оксокислоты
фосфора могли быть доступны для пребиотической химии Земли.
Следовательно, понимание поверхностного синтеза этих оксокислот
имеет важное значение для разрешения загадки происхождения
водорастворимых пребиотических соединений фосфора и того, как они
могли быть включены в живые организмы не только на Земле, но и во
Вселенной.
[Фото: sciencedaily.com, vesti.ru]
