News (RU)

Исследование выявило все пять оснований ДНК и РНК в образцах астероида Рюгу, обнаруженного спутником Хаябуса-2.

Asteroide Ryugu
Asteroide Ryugu - Reprodução/Jaxa

Образцы, собранные миссией Хаябуса2 японского космического агентства JAXA на астероиде Рюгу, содержат все пять канонических азотистых оснований, которые образуют ДНК и РНК. Открытие произошло благодаря детальному анализу материала, возвращенного на Землю в 2020 году. Эти соединения включают аденин и гуанин, классифицируемые как пурины, а также цитозин, тимин и урацил, известные как пиримидины. Сбалансированное присутствие этих молекул подтверждает идею о том, что углеродистые астероиды доставляли пребиотические ингредиенты на первобытную планету.

Исследователи исследовали две отдельные части материала: одну с поверхности, а другую из более глубоких слоев, полученных в результате раскопок. Примененные методы включали высокоэффективную жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения. Результаты подтвердили обнаружение пяти оснований в обоих образцах с примерно одинаковыми количествами пуринов и пиримидинов.

Подтвержденное обнаружение азотистых оснований

В анализах однозначно идентифицированы аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Хроматографические пики соответствовали временам удерживания аутентичных стандартов. Тандемная масс-спектрометрия подтвердила идентичность гуанина и цитозина в одном из экстрактов.

Присутствие этих молекул происходило без значительного земного загрязнения. Для выделения соединений исследователи использовали водные и кислотные экстракты. Обнаружение структурных изомеров, таких как 6-метилурацил, подтвердило внеземное происхождение.

Сравнение с другими внеземными материалами

Образцы Рюгу демонстрируют сбалансированное распределение пуринов и пиримидинов. Метеориты, подобные Мерчисону, богаты пуринами. Материалы из Бенну и Оргеля указывают на более высокую долю пиримидинов.

Такая вариация предполагает различия химических процессов в разных родительских организмах. Рюгу, классифицированный как астероид типа C, сохраняет свой примитивный состав. Сходство с углистыми хондритами усиливает роль этих объектов в пребиотической химии.

Аналитические методы, использованные в исследовании

Ученые применили капиллярную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения. Этот подход подтвердил первоначальные результаты для пуринов и пиримидинов. Характер фрагментации совпадал с эталонными соединениями.

Экстракция водой и HCl позволила разделить нуклеотиды. Ограниченное количество материала требовало чувствительных методов. Пустые процедуры исключали лабораторное вмешательство.

Химический состав образцов Рюгу

Проанализированные части прибыли не с Хаябусы-2, а с других посадочных площадок. Один образец представлял собой открытую поверхность. Другой включал подземный материал, собранный контролируемым воздействием.

Все пять азотистых оснований оказались в сопоставимых пропорциях. Эта однородность отличается от предыдущих находок в метеоритах. Сохранение этих молекул указывает на стабильность в астероидной среде.

Значение для химии пребиотиков

Повсеместное обнаружение этих оснований в углеродистых астероидах расширяет наше понимание распределения органических соединений в ранней Солнечной системе. Астероиды, подобные Рюгу, служили переносчиками важнейших молекул. Эти блоки достигли Земли во время первой интенсивной бомбардировки.

Исследование подчеркивает, что абиотические процессы синтезируют и сохраняют эти соединения. Гипотеза о вкладе астероидов в химический состав пребиотиков получает дополнительную поддержку. Сравнительные исследования с Бенну подтверждают эту точку зрения.

Достижения с момента сбора образцов

Hayabusa2 вернул 5,4 грамма материала в декабре 2020 года. Первоначальный анализ выявил урацил в 2023 году. Более крупное распределение образцов позволило обнаружить оставшиеся основания.

Усовершенствованные методы позволили идентифицировать соединения на уровне частей на миллиард. Отсутствие биологического загрязнения подтвердило коренное происхождение. Эти результаты расширяют знания об органике околоземных астероидов.

Присутствие этих нуклеиновых оснований в Рюгу демонстрирует, что фундаментальные молекулы для генетики возникли во внеземном контексте. Подобные соединения могли попасть в молодую Землю в результате ударов. Это открытие подтверждает роль астероидов в химической эволюции до появления жизни.

To Top