02.03.2015

Химики: на Титане может в принципе существовать 'азотная' жизнь

Жизнь на поверхности Титана и похожих на него планет, состоящих по большей части из углеводородов и азота, может в теории существовать благодаря особым клеточным мембранам на базе азотосодержащей органики, работающих даже при сверхнизких температурах, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

"Мы одновременно не являемся ни биологами, ни астрономами, но у нас были все инструменты для поиска ответа на этот вопрос. Возможно, наше "дилетантство" помогло нам, так как у нас не было никаких предубеждений и представлений о том, что должно быть в клеточной мембране, а чего там нет. Мы просто экспериментировали с веществами, которые присутствуют на Титане, и задавались извечным вопросом "художника жизни": если у нас есть такая палитра соединений, что мы можем нарисовать при их помощи?" - заявила Полетт Клэнси (Paulette Clancy) из Корнеллского университета в Итаке (США).

Клэнси и ее коллеги нашли возможный "рецепт" для зарождения и существования жизни даже в столь суровых условиях, какие есть на Титане, и заметно расширили возможные рамки ее поиска за пределами Солнечной системы, создав особый вариант одного из ключевых элементов клетки - ее мембраны.

Сегодня эволюционисты считают, что мембрана была самой первым элементом жизни, появившимся на Земле в далеком прошлом. Ее появление одновременно отделило будущую клетку от окружающей среды и создало условия для обмена веществами с ней, что в конечном итоге и запустило биологическую эволюцию.

Все существующие на сегодня организмы обладают, по сущности, идентичной мембраной, состоящей из двух слоев жиров и соединений фосфора. Такая мембрана "работает" только в очень узком диапазоне условий среды и температур, что жестко ограничивает возможные границы существования жизни в Солнечной системе и за ее пределами.

Наблюдения зонда "Кассини", прибывшего к Сатурну и его спутникам еще в 2004 году, показали, что Титан очень похож по своему облику и устройству атмосферы на Землю, что соблазнило многих астробиологов на поиски возможности для существования жизни на его поверхности. Несмотря на все усилия химиков и биологов, им никак не удавалось адаптировать мембрану для работы в условиях Титана, что заставило многих ученых заключить, что жизнь на его поверхности существовать не может.

Группа Клэнси решила эту проблему, отказавшись от адаптации мембраны и по сути собрав ее заново из тех элементов и соединений, которые присутствуют на поверхности Титана. Ключевыми стали две идеи - замена воды в качестве универсального растворителя на метан, а также замена жиров на азотосодержащие органические молекулы - гексанитрил, акрилонитрил и прочие соединения азота и углеводородов.

К большому удивлению ученых, первые же расчеты свойств таких мембран на компьютере показали, что они будут обладать примерно такой же гибкостью и прочностью на Титане, как обычные фосфолипидные мембраны на Земле. Наиболее стабильной и эффективной была мембрана на базе акрилонитрила - ядовитого для земной жизни вещества, присутствующего в атмосфере Титана.

Его молекулы, как отмечают химики, самостоятельно объединялись в мембрану и превращались в аналог примитивной клетки, что позволяет говорить о реальной возможности существования экзотических форм жизни на Титане или его аналогах вне Солнечной системы. В ближайшие месяцы Клэнси и ее коллеги проведут серию экспериментов, в рамках которых они попытаются понять, как будет вести себя такая жизнь, что поможет в будущем, когда на Титан будет отправлен наследник "Кассини" и "Гюйгенса" искать ее следы в углеводородных морях планеты.

Источники:

1. http://ria.ru/