10:59
Если жизнь и существует на Титане, то она еще более странная, чем мы думали

Любые микробы могут отказаться от мембран или жить под землей.

Спутник Сатурна Титан не был бы удобным местом для земных микробов, даже в чужих мирах. Ему не хватает глобального океана, как на Европе и Энцеладе, и он не наслаждается (относительно) благоухающим климатом Марса. Но в одном отношении он действительно поразительно похож на Землю-озера с морщинистыми береговыми линиями испещряют его поверхность.

Эти озера заполнены метаном и этаном, а не водой, и любому жителю придется иметь дело с температурой, достигающей 300 градусов ниже нуля по Фаренгейту, но там, где жидкость плещется, жизнь может найти выход. В частности, некоторые исследователи предположили, что жизнь могла бы собраться из определенного химического строительного блока, уникально подходящего для суровой окружающей среды Титана.

"Люди восприняли это предложение очень серьезно. В астробиологии не так уж много конкретных предложений”, - говорит Мартин Рам, химик из Технологического университета Чалмерса в Швеции.

Однако недавнее моделирование рама и его коллеги, описанное в журнале Science Advances, разбивает надежды на то, что такой рецепт будет способен готовить жизнь или, по крайней мере, что-то вроде микробов, которых мы знаем и любим. Оказывается, жизнь на Титане—в том маловероятном случае, если она существует, - должна быть чертовски странной.

Бросьте любой земной организм в одно из озер Титана, и он не будет счастливым туристом. Даже самые выносливые одноклеточные существа удерживаются вместе мембранами, состоящими из молекул жира, называемых липидами. Липиды держатся вместе и образуют барьер, потому что одни части притягивают молекулы воды, а другие отталкивают их. Эти взаимодействия с водой превращают молекулы в плоские листы, которые могут сворачиваться в контейнеры, не давая внутренним частицам клетки уплыть. Но в озерах Титана нет воды, с которой можно было бы взаимодействовать, и холодные температуры заморозили бы любую земную жизнь.

Что делать начинающей протоклетке? Пропустите липиды и попробуйте другую молекулу, известную как акрилонитрил. Команда Корнельского исследователей во главе с Полетт Клэнси, физико-химик сейчас в Университете Джонса Хопкинса, рассчитывается в 2015 году , что эта молекула уникальных химических свойств позволили бы одной молекулы притягивать другую (в отличие от сильно взаимодействующих с окружающей жидкости), образуя мембраны, что, в соответствии с Титана-как условия, остается единой и достаточно мягкими, чтобы позволить движение. Два года спустя обсерватория альма обнаружила прямые доказательства молекул акрилонитрила на Титане, причем в достаточном количестве, чтобы теоретически поддерживать миллионы одноклеточных форм жизни.

Рам нашел предложение Корнеллской команды вдохновляющим, особенно его острое предсказание: клетки жизни Титана будут основаны на этой одной молекуле, образуя определенную форму, при определенных условиях. Астробиология (изучение теоретической инопланетной жизни) редко приходит к выводам, достаточно специфичным для проверки с помощью компьютерного моделирования. “Ты же не можешь просто вычислить инопланетянина, - говорит он. Но на этот раз все было по-другому.

Группа Корнелла доказала, что клетки на основе акрилонитрила могут выжить на Титане, не разваливаясь на части, но могут ли мембраны объединиться в первую очередь? Липидные мембраны спонтанно формируются в воде, и их аналоги на Титане должны были бы делать то же самое при замораживании метана. “Это далеко не очевидно, - говорит Рам. Она включает в себя " квантово-механические вычисления, и это не то, где вы можете просто смотреть на молекулы.”

Рам и его коллега Хильда Сандстрем создали компьютерную программу для моделирования поведения плавающих молекул акрилонитрила при столкновении с молекулами метана при температуре 298 градусов ниже нуля по Фаренгейту. Когда они запустили его, они обнаружили, что молекулы организованы в жесткий Кристалл, вроде льда или поваренной соли, а не в плоский и гибкий лист, необходимый для того, чтобы обернуть клетку. Любая жизнь на Титане, заключили они, не может иметь мягкую оболочку, свойственную всем земным клеткам.

Джонатан Лунин, член команды Корнелла, которая впервые предложила экзотические мембраны, похвалил работу как "превосходную", но сказал, что для оригинальной идеи все еще есть место для маневра. Расчет рама и Сандстрема предполагал, например, чисто метановую среду, но озера Титана содержат этан и другие элементы, которые просто могли бы заставить молекулы превратиться в мягкий лист. Лунин также предполагает, что если бы жизнь укоренилась по-другому, она могла бы развить инструменты для активного производства мембран так же, как наши клетки производят белки.

Рам указывает и на другие способы существования жизни, хотя и подчеркивает, что подобные идеи крайне умозрительны и маловероятны. Во-первых, Титан, вероятно, укрывает подземный океан жидкой воды, где земные липидные клетки прекрасно справились бы.

Что касается поверхности, то он предполагает, что живые молекулы могли бы вообще отказаться от мембран, полагаясь на то, что Титан в значительной степени заморожен окружающей средой, чтобы держать их вместе. Такие молекулы могли бы прожить всю свою жизнь, приклеившись к скале, ожидая, пока питательные вещества поплывут естественным путем. Есть "сезонные изменения, ветер, отступающие береговые линии", говорит Рам. - На поверхности есть движение.”

Дискуссия пока остается чисто теоретической. Но когда в 2030-х годах НАСА пошлет беспилотник Dragonfly исследовать титан, возможно, химики и земля подготовят список желаний именно тех молекул, которые нужно искать.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Марсоход Mars Insight завершает свой первый полный год на Красной планете


В поисках невидимого


Существует ли скрытая экзопланета "Супер-Земля", вращающаяся вокруг нашего ближайшего звездного соседа?

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 114 | Добавил: admin | Теги: молекула, Жизнь, Титан, клетка, Мембрана, рам, озеро Титана | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar