Жизнь — «не такая, как мы себе представляем», — может существовать на спутнике Сатурна Титане

:  Новая форма жизни на основе метана и без присутствия кислорода, которая может поддерживать обмен веществ и воспроизведение подобно земным организмам, была смоделирована командой исследователей Университета Корнелл (Итака, Нью-Йорк). Соединив вместе воображение и чисто научный подход, инженеры-химики и астрономы предлагают образец жизни, которая могла бы существовать в чрезвычайно холодных мирах, таких как Титан, гигантский спутник Сатурна. Он располагает морями, но заполненными не водой, а жидким метаном, в котором, как полагают ученые, могли бы существовать клетки, не нуждающиеся в кислороде.

Теоретическая клеточная мембрана, состоящая из крошечных органических азотных соединений и способная функционировать при температуре жидкого метана (292 градуса ниже нуля), была описана в исследовании, опубликованном в «Достижениях Науки» (Science Advances). Работа была проведена под руководством эксперта в области молекулярной динамики Полетт Клэнси и инженера-химика Джеймса Стивенсона. Соавтором исследования выступил Джонатан Лунин, руководитель Центра Радиофизики и Космических Исследований Университета Корнелл.

Лунин является экспертом по вопросам спутников Сатурна, а также одним из научных сотрудников миссии Кассини-Гюйгенс, обнаружившей метан-этановые моря на Титане. Заинтересованный возможностью существования жизни на основе метана и «вооруженный» грантом от Фонда Темплтона, Лунин запросил помощь экспертов в химическом моделировании из Университета Корнелл. Клэнси согласилась помочь.

Клэнси отмечает, что вопреки отсутствию биологического и астрономического образования исследователи располагали правильными инструментами. Возможно, это было и к лучшему, поскольку их мнение по поводу состава мембраны не было предвзятым. Они просто работали с теми веществами, которые были под рукой (теми, что имеются в наличии на Титане).

На Земле жизнь основана на фосфолипидной двухслойной мембране, окружающей органический состав каждой клетки. Этот мембранный «пузырек» на основе воды носит название липосомы. Исходя из данного факта, астрономы ведут поиски внеземной жизни в околозвездной обитаемой зоне, в которой может существовать вода в жидком состоянии. Но что, если основой клеток будет не вода, а метан, точка замерзания которого находится намного ниже?

Инженеры назвали свою теоретическую мембрану «азотосомой», что в переводе значит «азотное тело». Азотосома состоит из молекул азота, углерода и водорода, которые имеются в криогенных морях Титана. Она характеризуется той же стабильностью и пластичностью, что и аналогичные земные липосомы. Это стало настоящей неожиданностью для Клэнси и Стивенсона, которые никогда не задумывались о механике стабильности клеток. Их обычная сфера исследований – полупроводники, а не живые клетки.

Инженеры применили метод молекулярной динамики, который дал возможность «отсеять» метановые соединения, способные собираться в мембранные структуры. Наиболее многообещающим в этом плане выглядел акрилонитрил, продемонстрировавший высокую стабильность и стойкость к разложению, характерные для фосфолипидных мембран. Акрилонитрил, имеющийся в атмосфере Титана, представляет собой бесцветное ядовитое органическое вещество, которое используется в производстве акриловых волокон, резины и термопластика.

Следующим шагом исследователей станет демонстрация поведения акрилонитриловых азотосом в метановой среде, которое может оказаться подходящим для процессов обмена веществ и репродукции клеток, не нуждающихся в кислороде.

comments powered by HyperComments

Также читайте