RW Space

Новый анализ образцов, собранных с астероида Рюгу, выявил все пять канонических нуклеиновых оснований, составляющих РНК и ДНК.

Это не первый случай, когда все пять были выделены из материала астероида — астероид Бенну также отличился. Но именно это делает это новое открытие еще более захватывающим: теперь у нас есть два на двоих полный набор азотистых оснований на углеродистых астероидах.

Это открытие предполагает, что ингредиенты для жизни, возможно, не являются редкостью в Солнечной системе.

«Обнаружение разнообразных азотистых оснований в материалах астероидов и метеоритов демонстрирует их широкое присутствие по всей Солнечной системе», — пишет группа под руководством биогеохимика Тошики Кога из Японского агентства по исследованию Морская наука и технология Земли, «и подтверждает гипотезу о том, что углеродистые астероиды внесли свой вклад в пребиотический химический состав ранней Земли».

Вся жизнь на Земле зависит от двух основных молекул для хранения и передачи генетической информации: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК). В свою очередь, они состоят из пяти основных молекулярных строительных блоков: аденина, цитозина, гуанина, тимина и урацила.

Понимание обилия этих ингредиентов на ранней Земле и того, откуда они могли взяться, имеет решающее значение для понимания того, как вообще возникла жизнь.

Астероиды, такие как Рюгу и Бенну, возможно, сыграли важную роль в поставке этих ингредиентов. Известно, что астероиды, богатые углеродом, содержат широкий спектр органических молекул, которые сформировались в ранней истории Солнечной системы.

В последние годы две смелые миссии доставили образцы, собранные прямо с поверхностей астероидов, в нетерпеливые руки ученых: миссия JAXA Ryugu, Hayabusa2, и миссия NASA Bennu, OSIRIS-REx.

Об открытии всех пяти азотистых оснований на Бенну было объявлено в январе. 2025. Однако на тот момент Рюгу добыл только один из них: урацил.

Теперь новые исследования завершили набор. Кога и его коллеги проанализировали два отдельных образца материала Рюгу и идентифицировали все пять азотистых оснований в обоих.

Астероиды — не единственные космические породы, в которых ученые обнаружили азотистые основания. В частности, есть два богатых углеродом метеорита – породы, упавшие на Землю из космоса – которые также подходят под эти требования: Мерчисон и Оргей.

Чтобы получить более полное представление о содержании и распределении азотистых оснований в Солнечной системе, исследователи сравнили содержимое Рюгу с содержимым Бенну, Мерчисона и Оргеля, выявив некоторые интересные различия.

Пять азотистых оснований делятся на два семейства: пурины, аденин и гуанин; и пиримидины, то есть цитозин, тимин и урацил.

Рюгу содержал примерно равное количество пуринов и пиримидинов. Бенну и Оргейл были богаче пиримидинами, а Мерчисон — пуринами.

Исследователи обнаружили, что эти различия связаны с уровнем аммиака в образцах, что позволяет предположить, что химическая среда внутри родительских тел астероидов может влиять на то, какие азотистые основания образуются.

Открытие тимина также весьма интригует. Компоненты ДНК и РНК немного отличаются. ДНК состоит из аденина, цитозина, гуанина и тимина – источника знаменитой аббревиатуры ACGT. РНК состоит из аденина, цитозина, гуанина и урацила.

Одной из теорий формирования жизни является так называемая гипотеза мира РНК, которая предполагает, что РНК возникла первой. Тимин представляет собой химически модифицированную форму урацила, а урацил, как правило, легче образуется в пребиотической химии, что заставляет ученых предполагать, что урацил был более доступен для ранней химии Земли, давшей начало жизни.

По теме: Молекула, жизненно необходимая для счастья, найдена в материале с астероида Бенну

Предыдущее открытие только урацила на Рюгу хорошо вписывается в эту гипотезу. Новое открытие тимина предполагает, что химия астероидов может производить оба нуклеиновых оснований, а не строго отбирать одно или другое.

Результаты показывают, что синтез нуклеиновых оснований может быть обычным явлением на богатых углеродом телах Солнечной системы, которые, возможно, доставили на Землю полный набор ингредиентов в результате бомбардировки в начале истории планеты.

«Универсальное обнаружение всех пяти канонических нуклеиновых оснований в образцах углеродистых астероидов Рюгу и Бенну подчеркивает потенциальный вклад этих экзогенных молекул в органический состав, который поддерживал пребиотическую молекулярную эволюцию и в конечном итоге способствовал появлению РНК и ДНК на ранней Земле», — пишут исследователи.

Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.