Деніел Глевін із Центру космічних польотів NASA (США) і його колеги запропонували нове пояснення того факту, що життя на Землі користується лише молекулами з певною просторовою орієнтацією. Аналіз метеорита з канадського озера Тагіш показав, що рідка вода всередині астероїдів змушує деякі найпоширеніші у космосі амінокислоти віддавати перевагу лівій орієнтації над правою.

У січні 2000 року великий метеороїд вибухнув в атмосфері над північчю канадської провінції Британська Колумбія, і град осколків потрапив у замерзле озеро. Оскільки вогненну кулю бачив багато хто, фрагменти вдалося зібрати за лічені дні та зберегти у замороженому стані, не допустивши сильного забруднення зразків.

Точно так само, як за допомогою обмеженого набору букв алфавіту ми складаємо слова та цілі трактати, земному життю досить лише 20 амінокислот для створення мільйонів білків. Молекули амінокислот можуть бути складені двома способами, які є дзеркальними відображеннями одна одної, але змішуватися такі близнюки не можуть, як показали лабораторні експерименти: синтетичні білки, складені зі сполучення лівих і правих амінокислот, просто не працюють.

Тому життю довелося вибрати щось одне, і воно віддало перевагу лівій орієнтації. Вчені давно хочуть знати - чому, адже всі стандартні методи виробництва синтетичних амінокислот приводять до рівної суміші лівих і правих, тобто в пребіотичному середовищі і ті, і інші начебто б повинні були бути представлені рівною мірою.

Вчені змішували зразки метеорита з озера Тагіш у гарячому водяному розчині, а потім визначали їхній склад за допомогою рідкого хроматографічного мас-спектрометра. Виявилося, що у метеориті міститься приблизно у чотири рази більше лівої аспарагінової кислоти - амінокислоти, яка використовується у всіх ферментах, що знаходяться в організмі людини. Вона також застосовується при виробництві замінника цукру - аспартаму.

Зображення NASA / Hrybyk-Keith, Mary P.

При цьому, що цікаво, вміст лівої версії аланіну (іншої амінокислоти, яку використовує земне життя) всього на 8% перевищував кількість правобічної.

«Якщо ці амінокислоти стали результатом забруднення зразків, то ліва версія повинна переважати завжди, - відзначає Глевін. - А так стає зрозумілим, що всі амінокислоти потрапили до нас разом із метеоритом».

Про те ж говорить і ізотопний аналіз. Земна хімія віддає перевагу більш легким ізотопам вуглецю, а зразки метеорита насичені C¹³.

Таким чином, можна зробити висновок про те, що ряд протеїногенних амінокислот в астероїдах (або планетезималях) існував переважно у лівосторонньому вигляді. Іншими словами, рівності між лівим і правим не було від початку.

Але чому? Одні говорять, що це результат впливу поляризованого випромінювання у сонячній туманності. Однак надлишок лівої аспарагінової кислоти настільки великий, що його не можна пояснити одним лише поляризованим випромінюванням.

Як відзначає співавтор Аарон Бертон із Центру ім. Годдарда, ключем до розгадки може послужити те, що у насиченому водяному розчині аланін і аспарагінова кислота утворюють кристали по-різному. Аспарагінова кислота (і не вона одна) має таку форму, яка дозволяє їй сполучатися з іншими молекулами, утворюючи чисті кристали, тобто лише з лівими чи правими варіантами. Для подібних амінокислот невеликих початкових надлишків тої чи іншої версії (у цьому випадку лівої - внаслідок поляризованого випромінювання) може виявитися досить, щоб перемогла якась одна орієнтація.

Аланін же, навпаки, завдяки своїй формі прагне сполучатися зі своїм дзеркальним відбиттям, тому виходять кристали з приблизно рівними долями тих і інших. Початковий надлишок здійснить на ці процеси мінімальний вплив.

Таким чином, фінальна версія гіпотез виглядає так. Поляризоване випромінювання (ультрафіолетове та ін.) найближчих зірок сприяло створенню у сонячній туманності лівих амінокислот і знищенню правих. Цей початковий невеликий надлишок потім підсилився у ході процесу кристалізації в астероїдах, які згодом доставили цей матеріал на Землю (разом із водою). Життю залишалося лише зробити вибір на користь найпоширенішого типу амінокислот. До того ж збільшення долі лівих амінокислот могло відбуватися і на Землі - у древніх породах, що лежать на дні річок, озер, морів.

До речі, тим самим ускладнюються пошуки позаземного життя: більше не можна використовувати переважання лівих амінокислот (наприклад, у марсіанському ґрунті) як свідчення життєдіяльності.

Результати дослідження будуть опубліковані у журналі Meteoritics and Planetary Science.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: science.compulenta.ru