Астробиологи предложили искать внеземную жизнь по химическому «рисунку» распределения молекул
Ученые предложили новый способ искать внеземную жизнь — не по отдельным молекулам, а по их химическому распределению. Все потому, что органика, связанная с жизнью, образует характерный «рисунок», способный сохраняться даже после миллионов лет разрушения и воздействия радиации. Это открытие может помочь будущим миссиям к Марсу, Европе и Энцеладу искать следы жизни там, где традиционные методы уже не работают.
Поиск жизни за пределами Земли давно сосредоточен на органических молекулах — прежде всего аминокислотах и жирных кислотах. Именно из них «построены» белки и клеточные мембраны. Проблема в том, что такие вещества возникают не только в живых организмах: аминокислоты находили в метеоритах, астероидах и даже в лабораторных экспериментах, моделирующих условия ранней Солнечной системы. Поэтому сама по себе находка органики не считается убедительным доказательством жизни.
До сих пор исследователи делали ставку на более тонкие признаки. Один из самых известных — хиральность, свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением. Жизнь на нашей планете почти всегда использует «левые» версии аминокислот, тогда как неживая химия создает смесь левых и правых форм.
Другой подход — изотопный анализ: организмы предпочитают одни варианты атомов углерода и азота другим. Однако такие сигналы легко разрушаются временем, нагревом или радиацией, а для их измерения нужны сложные приборы, которых на космических миссиях часто просто нет.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, посмотрели на проблему иначе. Вместо поиска конкретных молекул они изучили общую структуру химических смесей — то, насколько разнообразны сами соединения и как распределены их количества. Для этого ученые сравнили десятки наборов аминокислот и жирных кислот из самых разных источников: земных микроорганизмов, древних окаменелостей, морских осадков, гидротермальных источников, метеоритов, астероида Рюгу и даже образцов с астероида Бенну.
Применив математический метод, с помощью которого обычно оценивают разнообразие животных и растений в природе, авторы научной работы сравнили наборы молекул и их распределение между собой. Выяснилось, что если смесь содержит много разных веществ, распределенных относительно равномерно, ее разнообразие считается высоким. Если же почти все состоит из простых соединений — низким.
Отметим, что образцы биологического происхождения почти всегда обладают гораздо более высокой внутренней сложностью, чем абиотические. В организмах обмен веществ поддерживает производство большого числа молекул в строго сбалансированных пропорциях. Неживая химия работает иначе: термодинамика и кинетика реакций обычно приводят к доминированию нескольких самых простых и устойчивых веществ.
Этот принцип проявился даже в сильно поврежденных образцах. Некоторые древние породы возрастом более миллиарда лет и органика из горячих гидротермальных источников уже частично утратили биологический сигнал, но все еще занимали промежуточное положение между органикой биологического происхождения и полностью абиотическими смесями. Это позволило ученым выстроить своеобразную шкалу «химической деградации».
Для жирных кислот картина оказалась обратной, но не менее показательной. Биологические системы используют ограниченный набор длин цепочек, необходимых клеточным мембранам, тогда как абиотические процессы создают более ровные смеси. То есть жизнь в одних случаях увеличивает химическое разнообразие, а в других ограничивает его ради функций клетки.
Затем исследователи смоделировали условия на Европе — ледяном спутнике Юпитера, поверхность которого находится под постоянным мощным воздействием магнитосферы газового гиганта и космических лучей. Расчеты показали, что даже после разрушения части молекул статистический «рисунок» биологической химии сохраняется довольно долго. Со временем образцы становятся слишком «бедными» для анализа, но перед этим все же остаются отличимыми от неживых смесей.
Главное преимущество нового метода — его универсальность: не нужно определять точную структуру каждой молекулы либо измерять изотопы с экстремальной точностью. Достаточно знать относительное содержание веществ в образце — данные, которые уже способны получать многие космические приборы. То есть подход особенно привлекателен для будущих миссий NASA и ESA к ледяным мирам Солнечной системы.
Важно понимать, что метод сам по себе не доказывает существование жизни. Однако он может стать еще одним инструментом астробиологов, особенно там, где традиционные биосигнатуры слишком слабы или разрушены временем.
Telegram 
Дзен 
VK Дистанционное зондирование из космоса выявило 280 гигантских каменных кругов, разбросанных по пустыне Атбай в Судане. Исследователи пришли к выводу, что это погребальные сооружения, оставленные исчезнувшей культурой скотоводов. Эти люди пасли здесь стада в четвертом-третьем тысячелетии до нашей эры, когда климат в пустыне был более влажным.
Авторы нового исследования выяснили, почему летающие насекомые так не любят чеснок: в нем содержится органическое вещество, подавляющее процесс спаривания и откладывания яиц. Причем мух и комаров отпугивает не запах, а вкус чеснока, поскольку это соединение особым образом воздействует на вкусовые рецепторы.
Вопрос формирования первых континентов на Земле до сих пор вызывает научные дискуссии. Исследование состава древнейших известных минералов, сохранившихся в архейских магматических горных породах Австралии, стало новым подтверждением того, что континенты появились в результате субдукции 3,5 миллиарда лет назад.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии