Жизнь на Венере: молекула, похожая на ДНК, может выжить в облаках планеты

Даже в самых суровых условиях может скрываться химическая возможность для жизни. Ученые проверили, как в облаках Венеры могла бы существовать молекула, способная выполнять роль ДНК — но в совсем ином, неземном биохимическом мире.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Иллюстрация Венеры
ПНК демонстрирует удивительную стабильность в серной кислоте, открывая перспективы для поиска жизни в условиях, далеких от земныхИсточник: Unsplash

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, что потенциальная основа для внеземной жизни может сохраняться в крайне агрессивной среде облаков Венеры. Ученые из Вроцлавского университета науки и технологий вместе с коллегами из Кардиффа, MIT, Вустерского политехнического института и компании Symeres изучили поведение пептидонуклеиновой кислоты, или ПНК, — синтетической молекулы, напоминающей ДНК по структуре, но отличающейся по химическому составу.

Эксперименты проводились в условиях, приближенных к тем, что могут наблюдаться в верхних слоях венерианской атмосферы: в 98%-й серной кислоте при комнатной температуре. Несмотря на то, что серная кислота традиционно считается убийственным растворителем для органики, ПНК сохраняла устойчивость в этой среде на протяжении двух недель.

Гексамеры и мономеры ПНК
Гексамеры и мономеры ПНК. (A) Гексамеры ПНК, состоящие из шести идентичных последовательных единиц оснований нуклеиновых кислот: аденина (A6), гуанина (G6), цитозина (C6) и тимина (T6). Остатки остова ПНК (AEG) окрашены в красный цвет, остатки ацетильного линкера — в розовый, а основания нуклеиновых кислот — в синий. (B) Структуры мономеров ПНК, mA, mG, mC и mTИсточник: Science

Ведущий автор Януш Юранд Петковски пояснил, что не все биомолекулы разрушаются в таких условиях. Аминокислоты, азотистые основания и некоторые короткие пептиды остаются стабильными, и это открывает возможность существования жизни в форме, отличной от земной. Устойчивость ПНК особенно интересна, потому что она может взаимодействовать с нуклеиновыми кислотами и формировать структуры, пригодные для хранения генетической информации.

Исследование стало продолжением работ, вызвавших резонанс в 2020 году, когда ученые сообщили о возможном присутствии фосфина и аммиака в облаках Венеры — веществ, которые на Земле часто ассоциируются с биологической активностью. Один из участников нового проекта, Уильям Бейнс из Кардиффского университета, уточнил: «Мы хотим понять, может ли сама серная кислота, несмотря на ее агрессивность, быть основой для альтернативной биохимии».

Иллюстрация атмосферы Венеры
Атмосфера Венеры — это ядовитый коктейль из серной кислоты, высоких температур и давления, почти исключающий привычные формы жизниИсточник: Unsplash

Удивительная стойкость ПНК в кислотной среде может не только изменить представления о границах возможной жизни, но и помочь в промышленной химии, где серная кислота уже активно используется. Однако при температурах выше 50  ПНК начинает разрушаться. Поэтому следующий шаг — разработка молекулы, способной выполнять генетические функции в полном диапазоне температур, наблюдаемых в венерианских облаках — от 0 до 100.

Вопрос о существовании жизни за пределами Земли охватывает не только поиски инопланетных форм в облаках Венеры, но и разработку устойчивых экосистем для человека на других планетах. Один из таких подходов — создание замкнутых биосфер с живыми организмами, включая рыбу, — об этом вы можете прочитать в этой статье.