Учёные из Имперского колледжа Лондона обнаружили на доставшемся им для изучения образце с астероида Рюгу колонию микроорганизмов. Правда, прилетели они не из космоса. За неделю с момента загрязнения образца земными микробами их колония выросла с 14 до 147 единиц. «Захватчикам» пришлась по вкусу новая среда обитания. Земные микробы оказались способны жить и развиваться на инопланетном субстрате, чего нужно опасаться при отправке миссий на другие планеты.

Слева астероид Рюгу, а справа образцы с него и обнаруженные там земные микробы. Источник изображения: Коллаж space.com

Японская миссия Hayabusa 2 стартовала в декабре 2014 года. Зонд JAXA приблизился к астероиду Рюгу в июне 2018 года. После этого космический аппарат год изучал астероид, диаметр которого составляет около 900 метров, прежде чем спуститься на его поверхность и взять образцы. На Землю образцы пород с астероида были возвращены 6 декабря 2020 года. После сортировки материала он был разослан множеству научных коллективов по всему миру, включая группу учёных из Имперского колледжа Лондона, которые, собственно, обнаружили факт загрязнения внеземных образцов земными бактериями.

Как полагают учёные, образец контактировал с атмосферой Земли, что привело к попаданию на него микроорганизмов. Исследователям досталась уже погибшая колония. Детальный анализ показал, что первичное заражение произведено 14 микроорганизмами, которые затем образовали колонию и размножились на порядок. Для выяснения точного наименования «захватчиков» необходимо провести тест ДНК, но это не входит в сферу компетенции данной группы. Знаний её участников хватило, чтобы отнести обнаруженные микроорганизмы к роду Bacillus. Этого достаточно для чёткого понимания, что земные микроорганизмы достаточно агрессивны, чтобы выживать на совершенно чуждой им среде.

Открытие заставляет напомнить, что работа с образцами из космоса должна вестись в сверхстерильных условиях, иначе говорить о достоверности обнаружения там органических материалов будет преувеличением. Также необходимо заботиться о стерильности космических аппаратов, которые будут попадать на поверхность других планет или небесных тел. Земные микроорганизмы доказали способность выживать и приспосабливаться для жизни в суровых условиях и на непривычных средах. Поэтому не нужно помогать им распространяться по Солнечной системе. Они справятся с этим без нас.

На днях вышла очередная научная работа с обзором проб грунта с подповерхностного слоя астероида Рюгу. Образцы доставила японская автоматическая станция «Хаябуса-2» (Hayabusa2). Пробы с Рюгу уже подвергались анализу, и новые исследования снова подтвердили наличие в них ключевых для возникновения жизни органических соединений, включая обнаружение витаминов.

Источник изображения: NASA/JAXA/Dan Gallagher

Рюгу — это околоземный астероид, возраст которого оказался старше нашего Солнца. Наличие в его структуре базовых кирпичиков ДНК и РНК — азотистых оснований — намекает на то, что органические соединения, необходимые для зарождения биологической жизни, как мы её знаем, образовались задолго до появления планет в Солнечной системе и Земли в частности. Выжить в космических условиях они смогли глубоко в недрах астероидов, куда радиация не смогла добраться и, в таком виде, вероятно, попали на нашу планету. По крайней мере, такой сценарий допустимо рассматривать как один из вероятных.

«Когда исследователи проанализировали образцы, собранные из двух разных мест на астероиде, они обнаружили урацил, один из строительных блоков РНК, а также витамин B3, или ниацин (ключевое соединение для метаболизма в живых организмах)», — сообщает интернет-ресурс CNN со ссылкой на вчерашнюю статью в Nature Communications.

Интересно отметить, что традиционно органику в метеоритах искали с помощью помещения образцов в сильно нагретую муравьиную кислоту. Она служила растворителем и вытягивала из образцов достаточно органики для последующего анализа. В то же время кислота уничтожала ряд соединений, что не позволяло выявлять много интересного.

С недавних пор в качестве растворителя стали использовать обычную холодную дистиллированную воду. В заново проведённых таким способом экспериментах в образцах метеоритов были обнаружены все четыре базовых азотистых основания. Оставалось опасения, что образцы обычных метеоритов загрязнены при падению на Землю. Образцы с Рюгу в этом плане были стерильны, а новое исследование проведено с использованием в качестве растворителя горячей воды.

«В образце были обнаружены и другие биологические молекулы, включая ряд аминокислот, аминов и карбоновых кислот, которые содержатся в белках и [участвуют в] метаболизме соответственно», — заметил один из авторов новой работы.

Подтвердить или опровергнуть широкое распространение «базовой» органики в космосе смогут образцы с другого астероида — Бену, который автоматическая межпланетная станция OSIRIS-REx доставит на Землю в сентябре этого года.

В образцах астероида Рюгу, доставленных на Землю, учёные обнаружили большое количество органических молекул, которые могли бы послужить строительными элементами в случае возникновения условий для появления жизни. Материалы, добытые в ходе миссии «Хаябуса-2», содержат т.н. «пребиотическую органику».

Источник изображения: JAXA

Как сообщает портал Space.com, речь идёт о нескольких видах аминокислот, используемых живыми организмами для создания протеинов, необходимых для регулирования химических реакций и формирования сложных структур вроде волос и мускулов. Эти молекулы могут формироваться в том числе и в ходе процессов, не связанных с жизнью — в недрах астероидов. Открытие учёных добавляет правдоподобности теории, согласно которой базовые ингредиенты, необходимые для возникновения жизни на Земле, могли бы быть доставлены на планету из космоса.

По словам ведущего автора исследования из японского Университета Кюсю Хироси Нараоки (Hiroshi Naraoka), присутствие в образцах с поверхности астероида пребиотических молекул, несмотря на неблагоприятную космическую среду, свидетельствует, что самый верхний слой астероида способен защищать органику от космической радиации и других факторов. Таким образом, молекулы способны распространяться по Солнечной системе, путешествуя в составе межпланетных пылевых частиц после того, как покинут сам астероид, например, в результате столкновения с другим небесным телом или по другим причинам.

Органические вещества содержат углерод в соединениях с водородом, кислородом, азотом, серой и другими химическими элементами. На Земле подобные соединения являются основным строительным материалом для создания всех форм жизни. Тем не менее соединения могут возникать в результате химических процессов, не связанных с живыми организмами. Помимо аминокислот в образцах с Рюгу обнаружены и другие органические пребиотические молекулы — алифатические амины, карбоновые кислоты, полициклические ароматические углеводороды и содержащие азот гетероциклические соединения.

Источник изображения: JAXA

По словам представителя NASA, пока находки с Рюгу в целом соответствовали тому, что можно обнаружить в некоторых типах углеродистых метеоритов. Но в материалах с Рюгу отсутствуют сахара и компоненты ДНК и РНК, выявленные на других, богатых углеродом астероидах. Учёные предполагают, что эти компоненты на Рюгу имеются, но в слишком малых объёмах, не позволяющих зарегистрировать их присутствие приборами.

В дальнейшем образцы с Рюгу будут сравниваться с образцами с астероида Бенну, собранными в 2020 году, когда выполняемая NASA миссия OSIRIS-REx будет завершена возвращением на Землю с материалами в 2023 году. Ожидается, что с Бенну будет доставлено значительно больше образцов, что даст ещё одну возможность найти в богатых углеродом астероидах следы «кирпичиков» для построения жизни.

Результаты посвящённого Рюгу исследования опубликованы 24 февраля в журнале Science.