Нитрилы – класс органических соединений, представители которого известны своей токсичностью. Однако они же, согласно одной из ведущих теорий происхождения жизни, необходимы для формирования рибонуклеиновой кислоты, или РНК. Команда учёных из Испании, Японии, Чили, Италии и США обнаружила ряд нитрилов в молекулярном облаке G+0.693-0.027, расположенном недалеко от центра Млечного пути, доказав, что синтез «кирпичиков жизни» возможен даже в глубоком космосе.
У учёных нет полного понимания того, как возникла жизнь на Земле. Однако у них есть множество теорий, наиболее распространённая из которых известна как «гипотеза мира РНК». Она гласит, что на ранних порах рибонуклеиновая кислота, кроме своей текущей роли в живых организмах, отвечала также за хранение генетической информации и катализацию биохимических реакций; ДНК и белки, которые выполняют эти функции сейчас, появились позже.
Откуда же взялась сама РНК? Считается, что необходимые для её синтеза соединения – в числе которых находятся и нитрилы – могли быть занесены на Землю метеоритами. В подтверждение тому учёные не раз находили в их составе (а также составе комет) органические молекулы. Последние, в свою очередь, формируются внутри молекулярных облаков – такого, как G+0.693-0.027.
Облако G+0.693-0.027 имеет температуру около 100°К и диаметр примерно 3 световых года, а его масса превышает солнечную в 1000 раз. Хотя в настоящее время внутри него не формируются звёзды, учёные не исключают такой возможности в далёком будущем.
Химический состав G+0.693-0.027 схож с составом других регионов звездообразования в нашей галактике, а также с составом комет Солнечной системы. Это значит, что изучив его, мы сможем многое узнать о туманности, из которой возникла наша система.
Виктор Ривилья, ведущий автор работы
Исследователи проанализировали электромагнитный спектр облака и обнаружили следы трёх нитрилов: цианаллена (CH₂CCHCN), пропаргилцианида (HCCCH₂CN) и цианопропина (CH₃CCCN). Все три вещества ранее не замечали в G+0.693-0.027, однако в 2019 году они были найдены в другом облаке, ТМС-1, в совершенно других условиях.
Помимо этого, учёные засекли и другие «кирпичики» рибонуклеиновой кислоты, тем самым подтверждая, что базовые соединения, необходимые для «мира РНК», могли впервые сформироваться в межзвёздном пространстве.
Благодаря нашим наблюдениям за последние несколько лет, включая результаты последнего исследования, мы знаем, что нитрилы – одно из самых распространённых химических семейств во Вселенной. Мы находили их в молекулярных облаках в центре нашей галактики, протозвездах разной массы, метеоритах и кометах, и даже в атмосфере Титана, крупнейшего спутника Сатурна.
Мигель Рекена-Торрес, соавтор работы
Несмотря на этот знаменательный успех, учёным остаётся найти ещё множество соединений, без которых зарождение жизни невозможно:
На данный момент мы обнаружили несколько простых предшественников рибонуклеотидов – строительных блоков РНК. Но всё ещё есть ключевые недостающие молекулы: например, липиды, ответственные за появление первых клеток. Поэтому мы должны также сосредоточиться на понимании того, как липиды могут образовываться из более простых соединений, доступных в межзвёздной среде.
Изаскун Хименес-Серра, соавтор работы