ДНК-подобная молекула может выживать в условиях облаков Венеры
В суровых условиях облаков Венеры может существовать ДНК-подобная молекула, способная формировать гены для жизни, совершенно отличной от земной, согласно новому исследованию.
Облака сестринской планеты Земли, долгое время считавшиеся враждебными для сложной органической химии из-за отсутствия воды, состоят из капель серной кислоты, хлора, железа и других веществ.
Однако исследование под руководством Вроцлавского технологического университета показывает, как пептидная нуклеиновая кислота (PNA) — структурный «кузен» ДНК — может выживать в лабораторных условиях, имитирующих условия, возможные в вечных облаках Венеры.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Международная команда, объединившая экспертов из Кардиффского университета, Массачусетского технологического института, Вустерского политехнического института и индустриальных партнёров Symeres, оценила способность PNA выдерживать 98% раствор серной кислоты при комнатной температуре в течение двух недель.
Их выводы дополняют доказательства того, что концентрированная серная кислота может поддерживать разнообразную органическую химию, которая может лежать в основе формы жизни, отличной от земной.
Ведущий автор, доктор Януш Юранд Пётковски из Вроцлавского технологического университета, заявил: «Люди думают, что концентрированная серная кислота разрушает все органические молекулы и, следовательно, убивает всю жизнь, но это не так. Хотя многие биохимические вещества, такие как сахара, нестабильны в такой среде, наши исследования на сегодняшний день показывают, что другие химические вещества, обнаруженные в живых организмах, такие как азотистые основания, аминокислоты и некоторые дипептиды, не распадаются».
«Здесь мы открыли новую главу в изучении потенциала серной кислоты как растворителя для жизни, продемонстрировав, что PNA — сложная молекула, структурно родственная ДНК и известная своим специфическим взаимодействием с нуклеиновыми кислотами — демонстрирует замечательную стабильность в концентрированной серной кислоте при комнатной температуре».
Эта работа основывается на результатах середины 2020 года, когда команда учёных из Имперского колледжа Лондона представила доказательства наличия на Венере фосфина — токсичного газа, образующегося в бедных кислородом средах.
В том же году группа учёных из Кардиффского университета поделилась предварительными результатами своего исследования, указывающими на присутствие аммиака на планете.
Доктор Уильям Бейнс из Школы физики и астрономии Кардиффского университета участвовал в обоих исследованиях.
Он добавил: «И аммиак, и фосфин являются биомаркерами, то есть могут указывать на присутствие жизни. Но облака Венеры абсолютно враждебны жизни, какой мы её знаем на Земле. Поэтому наше последнее исследование стремится изучить потенциал концентрированной серной кислоты как растворителя, который мог бы поддерживать сложную химию, необходимую для жизни в этих, казалось бы, необитаемых облаках».
«Обнаружить, что PNA со своим сходством с ДНК может сохраняться в концентрированной серной кислоте в течение часов, довольно удивительно. Это новый фрагмент гораздо более крупной головоломки в нашем понимании того, как жизнь, пусть и очень отличная от нашей, создаётся и где во Вселенной она может существовать».
По словам команды, результаты также предлагают новые пути понимания химии серной кислоты, одного из наиболее широко используемых промышленных химикатов, что может иметь практическое применение в будущем.
Доктор Пётковски добавил: «Наше исследование показывает, что PNA перестаёт быть стабильной в серной кислоте при температурах выше 50°C. Поэтому наши будущие исследования будут сосредоточены на создании генетического полимера — молекулы, которая может играть роль, которую ДНК играет в жизни на Земле, — стабильного в концентрированной серной кислоте во всём диапазоне температур облаков Венеры, от 0°C до 100°C, а не только при комнатной температуре».
«Таким образом, сделанные на данный момент открытия — это лишь первый шаг к поиску такого стабильного полимера».