У міжзоряному просторі вперше виявили молекули цукру: чому весь науковий світ про це говорить

Про що говорить цукор у космосі

Міжнародна група астрономів зафіксувала присутність складної молекули цукру під назвою еритрулоза у міжзоряному просторі. Це перший випадок, коли подібну сполуку знайшли за межами нашої Сонячної системи, що додає вагомих аргументів теорії про космічне походження компонентів життя. Знахідку зробили у велетенській молекулярній хмарі G+0,693-0,027, яка розташована неподалік від центру Чумацького Шляху, йдеться у дослідженні, опублікованому в науковому журналі Nature Astronomy.

Еритрулоза – це цукор, що складається з чотирьох атомів вуглецю. На Землі ця речовина добре відома біологам та косметологам: вона міститься у малині та є ключовим інгредієнтом засобів для автозасмаги, оскільки допомагає шкірі набути золотистого відтінку без сонячного проміння. Проте з погляду фундаментальної науки цей цукор цікавий насамперед як один із можливих попередників складніших біомолекул.

Для пошуку "солодких" молекул у глибокому космосі дослідники задіяли потужні інструменти: 40-метровий радіотелескоп Єбес в Іспанії та 30-метровий телескоп Інституту міліметрової радіоастрономії (IRAM) у Франції. Апаратура зафіксувала 12 спектральних ліній, які точно збігаються з лабораторним спектром еритрулози. Команда під керівництвом докторки Ізаскун Хіменес-Серра з іспанського Центру астробіології (CAB) підкреслила, що цей цукор виявили у значно більшій кількості, ніж простіші тривуглецеві цукри, які взагалі не вдалося знайти у тому самому регіоні.

Ця знахідка стала несподіванкою, оскільки в астрохімії панує думка, що міжзоряні молекули збільшуються в розмірах шляхом послідовного додавання атомів вуглецю,
– прокоментувала провідна авторка дослідження докторка Ізаскун Хіменес-Серра з Центру астробіології Іспанії.

Раніше вчені вже знаходили натяки на цукри в галактиці. Понад десять років тому у хмарі Стрілець B2 виявили етилформіат – сполуку, яка надає малині її смаку, а рому – специфічного аромату. Тепер список космічних інгредієнтів поповнила еритрулоза, що робить центр Чумацького Шляху схожим на гігантський малиновий коктейль. Окрім "десертних" ароматів, космос пахне також підсмаженим стейком, порохом, тухлими яйцями та мигдалем – останній запах дає смертельно небезпечний ціанід.

Чому це важливо

Знахідка має фундаментальне значення для розуміння походження життя на Землі. Проблема полягає в тому, що цукри – це основа ДНК та РНК, проте їхнє формування у достатній кількості в умовах ранньої Землі до появи життя залишається загадкою.

Лабораторні експерименти показують, що без участі складних ензимів цукри утворюються вкрай неохоче. Водночас еритрулозу та глюкозу раніше знаходили всередині метеоритів та астероїдів. Це свідчить про те, що ці молекули могли сформуватися ще у протопланетній хмарі, з якої народилася наша Сонячна система.

Вчені підрахували, що під час періоду Пізнього важкого бомбардування, який тривав приблизно 4,1 – 3,8 мільярда років тому, на поверхню Землі могло потрапити від 0,5 до 50 мільйонів тонн космічного цукру. Такий "подарунок" з неба міг стати паливом для перших метаболічних процесів і формування механізмів реплікації.

Виявлення еритрулози надзвичайно захоплює, оскільки воно відкриває можливість відкриття в космосі інших цукрів, таких як рибоза, що є частиною РНК, та інших важливих для походження життя молекул,
– додав співавтор дослідження Карлос Бріонес.

Дослідження також показало, що еритрулоза є найбільшою нециклічною молекулою, ідентифікованою у міжзоряному середовищі. Вона містить 14 атомів і належить до хіральних молекул – сполук, які неможливо поєднати з їхнім дзеркальним відображенням. Ця властивість є критично важливою для біологічних процесів на Землі, де життя використовує переважно "лівобічні" або "правобічні" версії певних молекул.

Результати роботи іспанських вчених та їхніх колег із Нідерландів доводять, що складні органічні сполуки можуть ефективно формуватися на поверхні міжзоряних порошинок навіть за екстремально низьких температур. Це означає, що хімічна еволюція починається задовго до появи планет. Попри суворі умови космосу, життя могло отримати свій перший будівельний матеріал саме з цих далеких хмар, що робить нас у певному сенсі частиною великого галактичного рецепта.