На спутнике Сатурна Титане возможна «жизнь в той ее форме, в которой нам не известна»

0
6

Группой исследователей Корнелльского университета, был смоделирован новый вид метана на основе азотсодержащей формы жизни, которая может усвоить и воспроизвести жизнь подобную Земной.

На спутнике Сатурна Титане возможна «жизнь в той ее форме, в которой нам не известна»Используя одновременно творческую и жестко-научную точки зрения, инженеры-химики и астрономы предлагают шаблоны для жизни, которые могли бы существовать даже в таких суровых условиях холодного мира, как, например, Титана, гигантского спутника Сатурна. Это планетарное тело купается не в море воды, а в жидком метане. Титан может иметь основанные на метане не нуждающиеся в кислороде клетки.

Их теоретическая клеточная мембрана, составлена из мелких органических соединений азота и способна к функционированию в температурах жидкого метана (минус 292 градуса). Работа во главе с химическим молекулярным экспертом по динамике Полетт Клэнси и первым автором Джеймсом Стивенсоном, аспирантом в химическом машиностроении, была опубликована 27 февраля в Научных Достижениях (Science Advances). Соавтором газеты является Джонатан Лунайн, директор Центра радиофизики и космических исследований Корнелльского университета.

Лунайн является экспертом по спутникам Сатурна и междисциплинарным ученым миссии Кассини-Гюйгенс, которая обнаружила метан-этановые моря Титана. Заинтригованный возможностями основания метаном жизни на Титане и вооруженный грантом от Фонда Темплетон, Лунайн искал помощи у экспертов химического моделирования Корнелльского университета. Свою помощь Лунайлу предложила Клэнси.

«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?», — сказала Полетт Клэнси.

На Земле жизнь основана на двойной мембране фосфолипидов – сильных, водонепроницаемых и пластичных мембран, изолирующих клетки от внешней среды. Пузырек этой мембраны называется липосомой. Таким образом, много астрономов делают ставки на существование внеземной жизни на узкую группу вокруг Солнца, в которой может существовать вода в жидком виде. Но что если клетки были созданы не на воде, а на метане, у которого более низкая точка замерзания?

Инженеры назвали свою клеточную мембрану «azotosome», «azot» — французское название азота и греческие «lipos» и «soma» — тело липида, по аналогии «azotosome» означает «тело азота».

«Аzotosome» создан из азота, углерода и водородных молекул, которые как известно существуют в криогенных морях Титана, но показывают прочность и гибкость аналогично липосомам на Земле. Это стало неожиданностью для химиков Клэнси и Стивенсон, которые никогда прежде не думали о механике стабильности клетки.

Инженеры использовали метод молекулярной динамики, который помог отобрать лучшее соединение для самостоятельной сборки в мембранные структуры. Самым многообещающим соединением, которое они нашли, стал акрилонитрил, который показал хорошую прочность, большой барьер для разложения и гибкость, подобную фосфолипида на Земле. Акрилонитрил — бесцветное, ядовитое, жидкое органическое соединение, используемое в изготовлении акриловых волокон, смол и термопластов — присутствует в атмосфере Титана.

Взволнованный начальным доказательством понятия, Клэнси сказал, что следующий шаг попытаться продемонстрировать, как эти клетки вели бы себя в окружающей среде метана — что могло бы быть аналогом воспроизводству и метаболизму в бескислородных, основанных на метане клетках.

Лунайл с нетерпением ждет долгосрочной перспективы тестирования этих идей о Титане, и как он выразился «когда-нибудь отправкой исследования, для плавания в морях этого удивительного спутника и непосредственной выборки органики».

Стивенсон сказал, что его частично вдохновил писатель-фантаст Айзек Азимов, который написал эссе о концепции не водной основы жизни в 1962 «Жизнь в той ее форме, в которой нам не известна».