Химики уже давно находили в метеоритах органические соединения, в том числе пятиуглеродный сахар рибозу — основу РНК. Это породило идею, что часть молекул, необходимых для зарождения жизни, появилась не на Земле, а была принесена из космоса. В 2000 году астрономы сообщили о том, что им удалось найти гликолевый альдегид (двухуглеродную молекулу, родственную сахарам) в межзвездном газе. Но формально сахара начинаются с трехуглеродных соединений, поэтому охота за «полноценным» веществом в космосе была продолжена и шла больше двух десятилетий.
Прорыв произошел благодаря сотрудничеству астрономов и физикохимиков. Группа специалистов Испанского национального исследовательского совета в Мадриде под руководством Изаскун Хименес-Серра долго безуспешно искала следы сложных органических молекул в спектрах молекулярного облака возле центра Галактики. В 2022 году физический химик Эмилио Косинеро из Университета Страны Басков предложил поделиться лабораторными спектроскопическими данными по эритрулозе — точными «отпечатками» того, на каких частотах эта молекула излучает и поглощает радиоизлучение.
Сопоставив эти данные со своими наблюдениями, команда неожиданно нашла совпадение: характерный набор линий эритрулозы уже присутствовал в накопленных ими радиоспектрах. Дополнительные наблюдения с использованием 40‑метрового радиотелескопа в Йебесе и 30‑метрового телескопа IRAM на юге Испании подтвердили сигнал и сделали его еще более отчетливым.
Молекулярные облака — это своеобразные «ясли» для звезд и планетных систем. Авторы работы предполагают, что сахара, сформировавшиеся в таких облаках, могут встраиваться в лед и пыль зарождающихся астероидов и комет. Согласно одной из гипотез, около четырех миллиардов лет назад Земля пережила период интенсивной бомбардировки такими телами. Вместе с ними на поверхность нашей планеты могли попадать и органические молекулы, в том числе сахара, аминокислоты и другие компоненты будущих биополимеров.
Особый интерес вызывает то, что эритрулоза — четырехуглеродный сахар — могла служить исходным сырьем для первых нуклеиноподобных молекул, более простых предшественников современных ДНК и РНК. Это делает ее потенциальным участником ранней «химической эволюции» до появления полноценной жизни.
При этом остается любопытный парадокс: ученые уже нашли в космосе четырехуглеродный сахар, а более простые трехуглеродные сахара пока ускользают от наблюдений. Специалисты подчеркивают, что уверены в идентификации эритрулозы, и теперь их следующей большой целью станет поиск других сахаров, в частности, рибозы — молекулы, которая служит строительным блоком РНК.
Если в ближайшие годы астрономам удастся обнаружить в межзвездном пространстве и рибозу, это еще сильнее укрепит идею, что ключевые молекулы для зарождения жизни могли накапливаться в космических облаках задолго до появления Земли в ее современном виде. А значит, химия, ведущая к жизни, может быть гораздо более универсальной и распространенной во Вселенной, чем мы привыкли думать.
Ранее ученые нашли способ измерить скорость вращения черной дыры.