Обнаружение азотистого основания урацила – большой шаг вперёд для астробиологии. Одно из четырёх азотистых оснований РНК было обнаружено в образцах, взятых с астероида Рюгу, что является убедительным доказательством того, что органические строительные блоки для жизни на Земле пришли из космоса.
В декабре 2020 года зонд Hayabusa 2, Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), доставил учёным на Земле 5,4 грамма материала с астероида Рюгу.
Анализ этих образцов показал, что это самый примитивный материал, а его возраст превышает 4,5 миллиарда лет. Изотопный состав газов, содержащихся в этих материалах, показал, что Рюгу образовался намного дальше от Солнца, близко к орбите Нептуна, а затем мигрировал к его нынешниму местоположению.
Теперь новое исследование завершилось обнаружением концентраций урацила в образцах. Урацил представляет собой азотистое основание, одно из четырёх (наряду с аденином, гуанином и цитозином), составляющих рибонуклеиновую кислоту или РНК, которые используются клетками для передачи генетической информации. Концентрация урацила была выше (32 части на миллиард) в образце, взятом глубоко под поверхностью Рюгу, чем в образце, взятом ближе к поверхности (11 частей на миллиард), что указывает на то, что космические лучи и ультрафиолетовый свет Солнца могли разрушить урацил, находящийся ближе к поверхности.
Состав Рюгу указывает на то, что он принадлежит к тому же семейству астероидов, что и тип богатого углеродом метеорита, известного как хондриты CI. Ранее в метеоритах CI были обнаружены три азотистых основания, в то время как все пять азотистых оснований (четыре для РНК плюс тимин, который заменяет урацил в ДНК) были обнаружены в другом типе метеоритов, хондритах CM.
Однако ведущий исследователь новой работы Ясухиро Оба из Университета Хоккайдо в Японии сказал, что “нельзя полностью исключить возможность того, что они были земными загрязнителями”, имея в виду ядра метеоритов.
Но открытие урацила в двух образцах из Рюгу подтверждает, что азотистые основания действительно присутствуют в нетронутом астероидном материале, относящемся к самым ранним дням существования Солнечной системы.
“Обнаружение биологически значимых молекул, таких как азотистые основания, в самых нетронутых внеземных материалах без каких-либо земных загрязнений гарантирует, что они действительно присутствуют во внеземной среде”, – сказал Оба.
Открытие невероятно важно для астробиологов. Это шаг на пути к пониманию происхождения жизни и возможности повторения процессов, приведших к появлению жизни на Земле, где-либо ещё во Вселенной.
Когда его спросили, означает ли это, что строительные блоки РНК и ДНК прибыли на Землю из космоса, Оба ответил: “Абсолютно да – нет никаких сомнений в том, что внеземные материалы падали на раннюю Землю”.
Таким образом, кажется, что РНК и ДНК изначально образовались на Земле из азотистых оснований, принесённых сюда ударами астероидов и падениями метеоритов давным-давно. Однако есть и другая возможность, заключающаяся в том, что молекулы РНК и ДНК могли образоваться в космосе сами до того, как были доставлены на молодую Землю. Знак вопроса здесь заключается в том, что биохимики в настоящее время не до конца понимают, какие условия необходимы для образования РНК и ДНК на астероидах.
