Углеводная среда Титана хранит рецепт жизни

Леонид Гляделов

Новости космоса:
Исследователи НАСА подтвердили существование в атмосфере Титана винилоцианида (акрилонитрил), который является органическим соединением, которое потенциально может обеспечить клеточные мембраны для микробной жизни, образующиеся в огромных метановых океанах Титана. Если это окажется правдой, то может доказать нам, что жизнь может процветать без вездесущей H2O.

Клеточные мембраны на Земле состоят из фосфолипидов: молекулярных цепей с фосфористыми кислородными головками и хвостами из углеродной цепи, которые связываются друг с другом с образованием гибкой мембраны в воде. Жизнь на метане, если она существует, нуждается в альтернативе существованию на основе фосфолипидов Земли и откроет гораздо более широкий круг планет и спутников для возможности внеземной жизни. Одной из возможных альтернатив является винилоцианид.

Подробнее:

Данные с космического корабля Кассини впервые предположили присутствие винилоцианида с помощью своего масс-спектрометра, но подтвердить точно помог большой миллиметрового / субмиллиметрового массив Атакама (ALMA) в пустыне Чили.

Морин Палмер, исследователь Центра космических полетов им. Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и ведущий автор статьи, посвященной исследованиям в области научных достижений, собрала архивные данные из АЛМА и увидела виниловый цианид в атмосфере Титана на высотах более 200 километров, с самыми высокими концентрациями в районах над южным полюсом Титана.

При низких температурах на Титане, достигающих -179 градусов по Цельсию (-290 градусов по Фаренгейту), органические молекулы в атмосфере образуют капельки, которые опускаются, чтобы заполнить озера метана в погодном цикле, подобном циклу воды в нашей природе. Там они потенциально могут создавать простые, микроскопические формы жизни. Группа Палмера провела исследования в области моделирования, которые показали, что в Лигейе-Маре, северном озере Титана, имеется достаточное количество винилоцианида, чтобы образовать около 10 миллионов клеток на кубический сантиметр, что примерно в 10 раз больше, чем бактерии в прибрежных океанах.

Винилоцианид еще предстоит доказать, но более раннее исследование учёных Корнеллского университета, которое также было опубликовано в Science Advances, сделало интригующей перспективой такой вариант. Исследователи Корнелла, возглавляемые профессором химической и биологической инженерии Паулетт Клэнси, решили выяснить, могут ли молекулы, существующие на Титане, образовывать клеточные мембраны, называемые азотосомами, что является названием мембран клеток, которые могут образовываться в условиях жидкого метана Титана.

Фосфор и кислород, обнаруженные в мембранах земных клеток, не существуют в холодных метановых океанах Титана, поэтому любые клеточные мембраны должны быть основаны на азоте, водороде и углероде, все из которых обильны на Титане. Исследования молекулярного моделирования различных молекул, содержащих эти элементы, показали, что винилоцианид представляет собой молекулу, которая скорее всего, образует стабильную и гибкую мембрану, которая действует как мембраны на Земле, но в условиях Титана.

Тем не менее, жизнь на основе винилоцианида, как и любая другая, столкнется с трудостями на Титане. Тем не менее, Палмер говорит, что «если мембраны могут быть сделаны в лаборатории с симуляцией условий Титана, это сделает нас более оптимистичными по отношению к возможности формирования жизни на Титане».

Она также отмечает, что из-за своей обширной атмосферной химии и поверхностной жидкости, Титан является «интересной химической лабораторией для изучения границ возможной биохимии для создания жизни».

Клэнси говорит, что лабораторные результаты Палмера были «захватывающей проверкой нашего предположения, поскольку они также обнаруживают, что концентрация винилоцианида достаточно значительна, чтобы сделать самосборку в азотосомоподобные везикулы с жизнеспособным процессом».


Похожие статьи