Космические биологи приготовили эксперимент по зарождению жизни в космосе

Как сообщили в РАН, возможности для синтеза пребиотических соединений изучают астробиологи Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) совместно со специалистами из Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН).

По поводу того, как во Вселенной зародилась жизнь, первые клетки, было выдвинуто множество гипотез, – создать биомолекулы искусственным образом ученые пытались, начиная с XIX века. Впервые же осуществить это удалось только в середине XX века двум американцам – Стэнли Миллеру и Гарольду Юри. Они продемонстрировали возможность образования органических молекул путем пропускания электрического разряда через смесь газов — метана, аммиака, воды и водорода.

Современные исследования основаны на экспериментах, в которых вышеописанные органические вещества соединяются с горными породами или веществом метеоритов. Так в 2013 году специалисты ОИЯИ с коллегами из итальянских университетов «Sapienza» и Тосканского университета обратили внимание на соединение из формамида.

Справка. Формамид (амид муравьиной кислоты) состоит из углерода, водорода, кислорода и азота. Именно это соединение было основным компонентом межзвездной среды сразу после образования Вселенной, 4,6 миллиарда лет назад.

Ученые сначала нагревали его и получали на выходе более сложные соединения. Затем, для имитации условий, более приближенных к космическим, решили подвергнуть формамид воздействию радиации. «Космические лучи», которые были получены на фазотроне Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ, были направлены учеными на смесь из формамида и вещества метеоритов, которые, по мнению исследователей, должны выступать в роли катализаторов реакции. В итоге сложность получаемых соединений возросла, и вскоре ученым удалось получить в фазотроне те самые «кирпичики жизни» – нуклеотиды, которые составляют структуру ДНК – генетического кода любого живого организма.

На новом этапе работы к ядерщикам присоединились биологи из ИМБП РАН. Известно, что они готовятся к отправке на орбиту биоспутника «Бион-М» №2. На этот раз формамид и очищенные от органики четыре образца горных земных пород будут отправлены на космическом аппарате в настоящий космос.

Потенциальные составляющие «кирпичиков жизни» будут помещены в 15 пробирок объемом 0,2 мл и загружены в «Бион-М» в специальный шлюз, который, по сравнению с другими отсеками биоспутника, будет менее защищен от космического излучения. Специалисты напомнили, что аппарат с образцами будет отправлен на высокоширотную орбиту, по которой он будет летать в течение месяца.

– Мы хотим поместить соединение, из которого на Земле под воздействием радиационного облучения появились нуклеотиды, в настоящие космические условия, – пояснил один из разработчиков космического аппарата «Бион-М» из ИМБП, доктор медицинских наук Вячеслав Ильин. – Оно будет экспонироваться в специальном контейнере с прозрачными стенками из кварца, для более полного воздействия на вещество. По возвращении мы досконально изучим его на Земле и, возможно, получим новые уникальные данные.

Справка. Программа «Бион» началась в 1973-м году. С тех пор на орбиту было отправлено 12 космических аппаратов с растениями, крысами, тритонами, обезьянами. Новый запуск аппарата «Бион-М» №2 планируется на сентябрь 2024 года.