Все живые существа нуждаются в клетках и энергии для дублирования. Без этих фундаментальных строительных блоков живые организмы на Земле не смогут воспроизводить себя и продолжать существование. О ключевом элементе строительных блоков жизни (фосфаты) пока мало сведений.
Представители Гавайского университета в Маноа предоставили убедительные новые доказательства того, что этот компонент жизни был создан в космическом пространстве и прибыл на Землю в течение первого миллиарда лет с помощью метеоритов или комет. Затем соединения фосфора включились в биомолекулы, обнаруженные в клетках живых существ нашей планеты.
Новое исследование «Межзвездный синтез оксокислот фосфора» указывает на то, что фосфаты и дифосфорная кислота – два главных элемента, необходимых для строительных блоков в молекулярной биологии. Это основные составляющие хромосом – носители генетической информации, в которой нашли ДНК.
Репликация межзвездных условий
В ультравысоковольтной вакуумной камере, охлажденной до -450°С, в Лаборатории Кека команда ученых сумела воспроизвести межзвездные ледяные зерна, покрытые углекислым газом и водой, которые повсеместно распространены в холодных молекулярных облаках и фосфине. При воздействии ионизирующего излучения в виде высокоэнергетических электронов для имитации космических лучей в пространстве с помощью неравновесных реакций получилось синтезировать многочисленные оксокислоты фосфора, вроде фосфорной кислоты и дифосфорной кислоты.
На Земле фосфин смертелен для живых существ. Однако в межзвездной среде его экзотическая химия может способствовать возникновению редких путей химической реакции, чтобы инициировать формирование биорелевантных молекул, вроде оксокислоты фосфора, которые в итоге, способны вызвать известную нам молекулярную эволюцию жизни.
Оксокислоты фосфора, полученные в экспериментах путем комбинирования сложных аналитических материалов с участием лазеров, соединенных с масс-спектрометрами вместе с газовыми хроматографами, также могли быть сформированы в кометах, вроде 67P/Чурюмова-Герасименко, где есть фосфор (считается источником фосфина).
При доставке на Землю метеоритами или кометами эти оксокислоты фосфора могли быть доступны для пребиотической химии фосфора нашей планеты. В итоге, понимание легкого синтеза этих оксокислот имеет важное значение для понимания происхождения водорастворимых пребиотических соединений фосфора и того, как они могли быть включены в организмы не только на Земле, но и по всей Вселенной.