В ходе знакового исследования происхождения жизни международная научно-исследовательская группа под руководством Изаскуна Хименеса-Серры, исследователя Испанского национального исследовательского центра (CAB), впервые успешно обнаружила молекулу сахара эритрулозу в космосе. Это важное открытие было опубликовано в журнале Nature Astronomy.


Являясь краеугольным камнем жизни, сахара не только составляют скелет ДНК и РНК, но также широко участвуют в метаболических реакциях клеток и считаются необходимым условием образования ранних нуклеиновых кислот. Однако основная проблема, которая долгое время преследовала сообщество зарождения жизни, заключается в том, что пребиотическая земная среда, смоделированная в лаборатории, не может производить достаточно сахара. Хотя ученые ранее находили рибозу и глюкозу в образцах метеоритов и астероидов, это первый случай, когда молекулы сахара были непосредственно обнаружены в обширной межзвездной среде.

Обнаруженная на этот раз эритритоза представляет собой кетозу, содержащую четыре молекулы углерода. На Земле он встречается в природе в малине и обычно встречается в средствах для загара. Исследовательская группа использовала 40-метровый радиотелескоп Йебес в Испании и 30-метровый телескоп Института радиоастрономии миллиметровых волн (IRAM) для проведения высокочувствительных широкополосных спектральных наблюдений молекулярного облака G+0,693−0,027, расположенного недалеко от центра Млечного Пути.

В ходе анализа исследователи зафиксировали 12 спектральных линий, которые идеально соответствовали спектру эритрулозы, измеренному в лаборатории Университета Страны Басков. Удивительно, но анализ показал, что содержание эритрулозы в молекулярном облаке было как минимум в восемь раз больше, чем содержание обычных трехуглеродных сахаров, при этом присутствие трехуглеродных сахаров даже не было обнаружено в том же регионе. Хименес-Серра, первый автор статьи, сказал, что это открытие нарушает традиционное понимание в астрохимическом сообществе, согласно которому межзвездные молекулы могут постепенно увеличиваться в размерах только за счет добавления молекул углерода одну за другой.

Чтобы изучить механизм его образования, ученые CAB совместно провели лабораторное моделирование с химиками из Университета Эстремадуры и Университета Радбауда в Нидерландах. Результаты доказывают, что в среде межзвездных кристаллов льда простые молекулы дикарбонового спирта и дикарбонового альдегида действительно могут напрямую вступать в реакцию с образованием эритрулозы. Основываясь на концентрациях, измеренных в этом молекулярном облаке, исследователи подсчитали, что от 500 000 до 50 миллионов тонн эритрулозы могло быть перенесено на Землю в результате небесных ударов во время «позднего периода тяжелых бомбардировок» примерно 4,1–3,8 миллиарда лет назад.

Карлос Брионес, соавтор исследования, подчеркнул, что наличие эритрулозы в межзвездной среде подтверждает, что на ранней Земле могли быть сахарные добавки из космоса, что, в свою очередь, способствовало наиболее примитивным процессам метаболизма и репликации. Этот прорывной результат также воодушевил научных исследователей. В будущем они продолжат поиск новых ключевых молекул жизни, включая рибозу (компонент РНК), в огромной Вселенной.