Գիտնականները Ռյուգու աստերոիդի նմուշներում հայտնաբերել են բոլոր հինգ հիմնական ազոտային հիմքերը, որոնք օգտագործվում են ԴՆԹ-ում և ՌՆԹ-ում գենետիկական տեղեկատվության պահպանման համար։ Սա Արեգակնային համակարգի ձևավորման ժամանակներից ի վեր գրեթե անփոփոխ պահպանված այս երկնային մարմնի նյութում նման մոլեկուլների ամբողջական հավաքածուի առկայության առաջին հաստատումն է։ Հայտնագործությունն ամրապնդում է այն վարկածը, որ կյանքի ծագման համար անհրաժեշտ քիմիական բաղադրիչները կարող էին ձևավորվել տիեզերքում՝ Երկրի վրա առաջին օրգանիզմների հայտնվելուց շատ առաջ։

Գենետիկ կոդի բոլոր հինգ բաղադրիչները

Ազոտային հիմքերը պայմանականորեն կարելի է անվանել կյանքի մոլեկուլային տառեր։ Հենց դրանք են մասնակցում ժառանգական տեղեկատվության կոդավորմանն ու փոխանցմանը։

ԴՆԹ-ի կազմի մեջ մտնում են ադենինը, գուանինը, ցիտոզինը և թիմինը։ ՌՆԹ-ում թիմինի փոխարեն օգտագործվում է ուրացիլը։ Առաջին երկու նյութերը պատկանում են պուրիններին, իսկ մյուս երեքը՝ պիրիմիդիններին։

Շաքարների և ֆոսֆատների հետ միանալով՝ այս մոլեկուլները ձևավորում են նուկլեոտիդներ՝ ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի կառուցվածքային տարրերը։ Առանց դրանց անհնար է այն գենետիկական համակարգերի գոյությունը, որոնք ապահովում են կենդանի օրգանիզմների աճը, բազմացումն ու էվոլյուցիան։

Նախկինում հետազոտողներին արդեն հաջողվել էր առանձին ազոտային հիմքեր հայտնաբերել արտերկրային նյութում։ Մասնավորապես, 2023 թվականին միջազգային գիտական խումբը հայտնել էր Ռյուգու աստերոիդի նմուշներում ուրացիլի հայտնաբերման մասին։ Այժմ ճապոնացի գիտնականները հաստատել են բոլոր հինգ հիմնական մոլեկուլների առկայությունը։

Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Nature Astronomy ամսագրում։

4,5 միլիարդ տարեկան նմուշները հասցվել են Երկիր

Ռյուգու աստերոիդն ուսումնասիրել է ճապոնական Hayabusa2 ավտոմատ կայանը։ 2020 թվականին սարքը Երկիր է հասցրել երկնային մարմնի մակերևույթից վերցված 5,4 գրամ նյութ։

Այս նմուշների առանձնահատուկ արժեքն այն է, որ դրանք հավաքվել են անմիջապես տիեզերքում և Երկիր հասցվել հերմետիկ պատիճով։ Դա թույլ է տվել էապես նվազեցնել երկրային օրգանական նյութերով աղտոտման վտանգը, որն անխուսափելիորեն առաջանում է սովորական երկնաքարերն ուսումնասիրելիս՝ մոլորակի մակերևույթին դրանց ընկնելուց հետո։

Վերլուծության համար գիտնականներն օգտագործել են երկու նմուշ։ Օրգանական միացություններն անջատել են ջրի և աղաթթվի միջոցով, այնուհետև մաքրել ստացված նյութը և ուսումնասիրել դրա քիմիական բաղադրությունը։

Բոլոր հինգ ազոտային հիմքերը հայտնաբերվել են երկու նմուշներում էլ՝ մոտավորապես համադրելի քանակներով։ Նման նյութի հետ աշխատանքը պահանջում է հատկապես խիստ լաբորատոր պայմաններ. նույնիսկ աննշան աղտոտումը կարող է ազդել վերլուծության արդյունքների վրա և հանգեցնել հայտնաբերված մոլեկուլների ծագման վերաբերյալ սխալ եզրակացությունների։

Նման մոլեկուլներ հայտնաբերվում են նաև այլ աստերոիդներում

Ռյուգուի վրա կատարված հայտնագործությունը համահունչ է տիեզերական այլ օբյեկտների հետազոտությունների արդյունքներին։

Օրգանական միացություններ, այդ թվում՝ ազոտային հիմքեր, նախկինում հայտնաբերվել են 1969 թվականին Ավստրալիայում ընկած Մերչիսոն երկնաքարում և դեռևս 1864 թվականին հայտնաբերված ֆրանսիական Օրգեյ երկնաքարում։ Սակայն նման գտածոներն ավելի դժվար է մեկնաբանել. Երկիր հասնելուց հետո երկնաքարերը կարող են աղտոտվել երկրային նյութերով։

Ավելի համոզիչ տվյալներ են ստացվել անմիջապես աստերոիդներից բերված նմուշների հետազոտությունների շնորհիվ։ 2025 թվականին գիտնականները հայտնել են բոլոր հինգ ազոտային հիմքերի հայտնաբերման մասին Բեննու աստերոիդի նյութում, որը NASA-ն Երկիր էր հասցրել OSIRIS-REx առաքելության շրջանակում։

Ընդ որում, տիեզերական տարբեր օբյեկտների քիմիական բաղադրությունը զգալիորեն տարբերվում է։ Օրինակ՝ Մերչիսոն երկնաքարում գերակշռում են պուրինները, մինչդեռ Բեննուի և Օրգեյի նմուշներում ավելի շատ են պիրիմիդինները։

Հետազոտողները ենթադրում են, որ նման հարաբերակցության վրա կարող է ազդել ամոնիակը՝ միացություն, որն ունակ է մասնակցելու ազոտային հիմքերի առաջացման քիմիական ռեակցիաներին։ Այսպիսով, յուրաքանչյուր աստերոիդում օրգանական նյութերի հավաքածուն կախված է այն պայմաններից, որոնցում ձևավորվել ու զարգացել է դրա մայր մարմինը։

Կարո՞ղ էին կյանքի բաղադրիչները Երկիր հասնել տիեզերքից

Ռյուգու և Բեննու աստերոիդները վաղ Արեգակնային համակարգի մնացորդներ են։ Դրանց նյութը պահպանում է մոտ 4,5 միլիարդ տարի առաջ տեղի ունեցած քիմիական գործընթացների հետքերը։ Ուսումնասիրելով նման օբյեկտները՝ գիտնականները հնարավորություն են ստանում հետազոտելու այն օրգանական քիմիան, որը գոյություն է ունեցել դեռևս ժամանակակից Երկրի ձևավորումից առաջ։

Ռյուգուի նմուշներում ազոտային հիմքերի ամբողջական հավաքածուի հայտնաբերումը ցույց է տալիս, որ գենետիկական նյութի բոլոր հիմնական մոլեկուլային բաղադրիչները կարող էին առկա լինել արտերկրային միջավայրում արդեն Արեգակնային համակարգի պատմության վաղ փուլերում։

Սա աջակցում է այն վարկածին, որ կյանքի ծագման համար անհրաժեշտ օրգանական նյութերի մի մասը կարող էր ձևավորվել տիեզերքում, ապա աստերոիդների և տիեզերական այլ մարմինների հետ հասնել երիտասարդ Երկիր։

Սակայն կարևոր է հասկանալ կյանքի կառուցման բաղադրիչների հայտնաբերման և բուն կյանքի հայտնաբերման միջև տարբերությունը։ Ազոտային հիմքերը կենդանի օրգանիզմներ չեն և ինքնին լիարժեք գենետիկական համակարգ չեն ձևավորում։ Գիտնականները դեռ չեն պարզել, թե կոնկրետ որտեղ են առաջացել ժառանգականության առաջին մեխանիզմները, և ինչպես են առանձին օրգանական մոլեկուլները միավորվել վերարտադրման և էվոլյուցիայի ունակ համակարգերում։

Այնուամենայնիվ, Ռյուգուի և Բեննուի հետազոտությունների արդյունքները թույլ են տալիս ենթադրել, որ երիտասարդ Երկիրը կարող էր տիեզերքից ստանալ օրգանական միացությունների արդեն բավական բազմազան հավաքածու։ Հնարավոր է՝ կյանքի առաջացման համար անհրաժեշտ քիմիական բաղադրիչները ձևավորվել են ոչ միայն մեր մոլորակի վրա, այլ եղել են Արեգակնային համակարգի ընդհանուր քիմիական պատմության մի մասը։