Լեհաստանի, Մեծ Բրիտանիայի և ԱՄՆ-ի գիտնականների միջազգային թիմը պարզել է, որ Վեներայի ամպերում, որտեղ տիրում են խտացված ծծմբաթթու և ծայրահեղ պայմաններ, կարող է գոյություն ունենալ ԴՆԹ-ին նման մոլեկուլ: Պեպտիդային նուկլեինաթթուն (PNA) կայուն է մնում ծծմբաթթվի 98%-անոց լուծույթում՝ բացելով արտերկրային կյանքի գոյության հնարավորություն, որը հիմնված է ոչ թե ջրի, այլ թթվի վրա: Science Advances ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը փոխում է կենսաբանության մասին պատկերացումները և հույս է տալիս տիեզերքում կյանքի որոնման համար: Պատմում ենք, թե ինչ են հայտնաբերել գիտնականները և ինչպես է դա փոխում Վեներայի մասին պատկերացումները:

PNA՝ ծծմբաթթվին դիմացկուն մոլեկուլ

Վեներայի մթնոլորտը Արեգակնային համակարգի ամենախիստ միջավայրերից մեկն է. մակերևույթի ջերմաստիճանը հասնում է 460°C, ճնշումը 92 անգամ գերազանցում է երկրայինը, իսկ 50–70 կմ բարձրության վրա գտնվող ամպերը բաղկացած են գրեթե մաքուր ծծմբաթթվից: Թվում էր, թե նման պայմաններում կյանքն անհնար է, սակայն նոր հետազոտությունը փոխում է այդ պատկերացումը:

Հիմնական եզրակացություններ

  • PNA-ի կայունություն. Պեպտիդային նուկլեինաթթուն, որը կառուցվածքով նման է ԴՆԹ-ին, պահպանում է ամբողջականությունը ծծմբաթթվի 98%-անոց լուծույթում սենյակային ջերմաստիճանում (20–25°C) երկու շաբաթվա ընթացքում:
  • Թթուն որպես լուծիչ. Ի տարբերություն ջրից կախված երկրային կյանքի, հիպոթետիկ վեներական կյանքը կարող է օգտագործել ծծմբաթթուն որպես կենսաքիմիական գործընթացների միջավայր:
  • Սահմանափակումներ. 50°C-ից բարձր ջերմաստիճանում PNA-ն դառնում է անկայուն, իսկ Վեներայի ամպերում ջերմաստիճանը տատանվում է 0°C-ից մինչև 100°C, ինչը բարդացնում է հիպոթեզը:

«Խտացված ծծմբաթթուն համարվում է օրգանական նյութերի համար մահացու, սակայն մենք ցույց տվեցինք, որ դա միշտ չէ, որ այդպես է», — ասել է դոկտոր Յանուշ Յուրանդ Պենտկովսկին Վրոցլավի պոլիտեխնիկական համալսարանից: Նրա թիմը ապացուցել է, որ PNA-ն կարող է լինել ծայրահեղ պայմաններում ԴՆԹ-ին նման մոլեկուլային համակարգի հիմք:

Ինչու՞ Վեներա

Վեներայի՝ որպես պոտենցիալ բնակելի մոլորակի նկատմամբ հետաքրքրությունը մեծացել է մի շարք բացահայտումներից հետո.

  • Ֆոսֆին (2020). Վեներայի մթնոլորտում հայտնաբերվել է կոնցենտրացիաներով, որոնք Երկրի վրա կապված են մանրէային ակտիվության հետ: Թեև ֆոսֆինի բնույթը մնում է վիճելի, այն ոգեշնչել է գիտնականներին շարունակել որոնումները:
  • Ամոնիակ (2023). Վեներայի ամպերում հայտնաբերվել է ևս մեկ նյութ, որը կապված է կենսաբանության հետ: Ամոնիակը կարող է չեզոքացնել թթուն՝ ստեղծելով տեղային գոտիներ՝ ավելի քիչ ագրեսիվ միջավայրով:
  • Ամպային շերտ. 50–70 կմ բարձրության վրա ջերմաստիճանը (0–100°C) և ճնշումը մոտ են երկրայինին, ինչը այդ շերտը դարձնում է հիպոթետիկորեն պիտանի կյանքի համար:

Նոր հետազոտությունն այս հիպոթեզներին ավելացնում է մոլեկուլային հիմք: «Եթե ԴՆԹ-ին նման PNA-ն գոյատևում է ծծմբաթթվի մեջ, դա ապշեցուցիչ է: Սա կարող է լինել բանալին՝ հասկանալու, թե ինչպիսին է կյանքը Երկրից դուրս», — նշել է դոկտոր Ուիլյամ Բեյնսը Քարդիֆի համալսարանից:

Ի՞նչ է հաջորդը

Գիտնականները ընդունում են, որ PNA-ն դեռևս իդեալական թեկնածու չէ «վեներական ԴՆԹ»-ի համար.

  • Ջերմաստիճանային խոչընդոտ. PNA-ն կորցնում է կայունությունը 50°C-ից բարձր, մինչդեռ Վեներայի ամպերում ջերմաստիճանը հասնում է 100°C: Անհրաժեշտ է ստեղծել պոլիմեր, որը կայուն է ամբողջ ջերմաստիճանային միջակայքում:
  • Ֆունկցիոնալություն. Պարզ չէ, արդյոք PNA-ն կարող է կոդավորել տեղեկատվություն և ինքնավերարտադրվել, ինչպես ԴՆԹ-ն: Դա պահանջում է հետագա փորձեր:
  • Հետքերի որոնում. Ապագա առաքելությունները, ինչպիսիք են DAVINCI+ (NASA, մեկնարկը՝ 2029) և Venus Life Finder (2025), կուսումնասիրեն Վեներայի մթնոլորտը՝ փնտրելով օրգանական նյութեր և կենսամարկերներ:

Հաջորդ քայլը թթվակայուն պոլիմերների մշակումն է, որոնք կարող են աշխատել 0–100°C ջերմաստիճանում և կատարել գենետիկ տեղեկատվության կրիչի դեր: Սա կարող է դառնալ արտերկրային կյանքի մոդելավորման հիմք:

Ինչու՞ է սա կարևոր

Այս բացահայտումը կարևոր է ոչ միայն Վեներայի համար.

  • Նոր կենսաքիմիա. Թթուն ջրի փոխարեն օգտագործող կյանքի գաղափարը ընդլայնում է աստղակենսաբանության սահմանները: Սա արդիական է ծայրահեղ պայմաններով էկզոմոլորակների համար (TOI-421 b հետազոտություններ):
  • Կյանքի որոնում. PNA-ի հաջողությունը խթանում է կենսամարկերների որոնումը թթվային միջավայրերում, օրինակ՝ Յուպիտերի կամ Սատուրնի արբանյակների վրա:
  • Տիեզերական էվոլյուցիա. Ինչպես Պիրենեյները 20 հազար տարի առաջ եղել են առևտրային կենտրոն (JASR), այնպես էլ Վեներան կարող է լինել տիեզերքում կյանքի էվոլյուցիան հասկանալու բանալի:

Եզրակացություն

Ծծմբաթթվին դիմացկուն PNA-ի հայտնաբերումը բացում է Վեներայի ամպերում կյանքի մասին հիպոթեզի դռները: ԴՆԹ-ին նման մոլեկուլը գոյատևում է 98%-անոց թթվի մեջ, սակայն բարձր ջերմաստիճաններում նրա կայունությունը պահանջում է կատարելագործում: Այս հետազոտությունը փոխում է տիեզերքում կյանքի հնարավորությունների մասին պատկերացումները և ոգեշնչում է դեպի Վեներա նոր առաքելությունների համար: