Астрохіміки провели новий аналіз хімічної еволюції Всесвіту. Згідно з ним амінокислоти, з яких складаються всі білки, могли утворитися за 8-9 мільярдів років до появи життя на Землі. Згідно з висновками нової роботи, такі речовини сформувалися приблизно через мільярд років після народження Всесвіту, за часів перших зірок і наднових. Стаття з результатами опублікована на сервері препринтів arXiv.org.
Питання про те, як життя з'явилася з неживої матерії, залишається однією з найважчих загадок в сучасній науці. Достеменно відомо, що прості органічні сполуки передували формуванню Землі, так як їх сліди виявляються в астрономічних спостереженнях поза нашою планетою. В середині XX століття Стенлі Міллер і Гарольд Юрі в своїх знаменитих дослідах відтворили умови на ранній Землі, в яких вони з води, аміаку, метану і водню отримали безліч органічних сполук, в тому числі амінокислот, без яких немислиме відоме нам життя. Їх роботу неодноразово критикували, але, тим не менш, вона довела, що складні речовини могли з'явитися в повністю неживій системі.
За основу вчені взяли базу даних PubChem, в якій міститься інформація про 90 мільйонів різних молекул, більшість з яких зустрічаються в природі. Маса найбільшої кількості з'єднань становить 290 дальтон, що приблизно відповідає 24 атомам вуглецю. Ці дані вчені порівняли з вмістом речовин в Мурчісонском метеориті - стародавньому тілі, що з'явився за часи формування Сонячної системи близько 5 млрд років тому.
Потім автори посилаються на теорію утворення молекул, згідно з якою є два основних шляхи їх формування: за допомогою випадкового скупчування атомів, яке швидко породжує всілякі легкі комбінації, і кращого приєднання, яке повільно породжує невелика кількість з усіх можливих молекул з великою масою. Знаючи швидкості цих процесів і відмінності в розподілах в Мурчісонском метеориті і на Землі в цілому, можна екстраполювати дані в минуле і вивести час утворення сполук. Автори приходять до висновку, що молекули почали утворюватися приблизно 12,8 мільярдів років тому, а амінокислоти з'явилися ще через 165 мільйонів років.
У новій роботі Стюарт Кауфман з Інституту системної біології в США, а також його колеги Давид Еленфі і Габор Ваттай з Будапештського університету в Угорщині побудували модель формування молекул на різних стадіях розвитку Всесвіту, яка відтворює розподіл з'єднань в міжзоряному та міжгалактичної середовищі, що спостерігається нині. Так як кількість можливих з'єднань зростає швидше експонентів в залежності від кількості атомів, то автори обмежилися лише розглядом загальної маси молекул, що утворюються.
З одного боку, ця робота показує поширеність необхідних для життя речовин у Всесвіті, а з іншого - вказує на те, що амінокислоти, нуклеотиди і подібні до них речовини не були безпосередніми попередниками життя. Автори пишуть, що «секрети життя закодовані у взаємодіях і постхімічній еволюції цих молекулярних сімейств».