Метеориты. Космические камни, создавшие наш мир

Здесь встала трудная задача описания химического состава органики, содержащейся в углистых хондритах. В лабораториях по всему миру углеродосодержащие молекулы были одна за другой осторожно выделены из необычных метеоритов и идентифицированы на основании их химических свойств. Некоторые из них оказались простыми – они состояли всего из одного-двух атомов углерода, связанных короткими ответвлениями с кислородом и водородом. Но были и очень сложно устроенные: в них змеились длинные углеродные цепи, украшенные торчащими из них молекулярными рукавами, перекрученными наподобие узловатых ветвей; кольца, составленные из атомов углерода, были оторочены по периметру причудливыми молекулярными выступами, отходящими от окружности кольца под всевозможными углами. Углерод соединялся с большим количеством водорода и кислорода, к которым иногда добавлялось немного азота, фосфора и серы. Сложность и разнообразие этих молекул поражали.

Особенно богатое разнообразие органических молекул обнаружилось в метеорите Мюррей, который принадлежал к группе углистых хондритов, называемых «СМ-хондритами» (по названию метеорита Михей, упавшего в Украине в 1889 году). СМ-хондриты знамениты обилием органических молекул. В предрассветный час 20 сентября 1950 года в штате Кентукки (США), пролетев по небу в виде огненного шара через пять американских штатов с грохотом, от которого задребезжали оконные стекла на площади в 2 600 квадратных километров, метеорит Мюррей грудой обломков обрушился на землю. Один из его кусков пробил крышу жилого дома и остался лежать на полу. (Никто не пострадал.) Общий вес метеорита составил чуть выше двенадцати килограммов – он оказался одним из крупнейших известных СМ-хондритов. Некоторые обломки тут же подобрали, но поисковая партия была снаряжена только спустя несколько недель, во время которых шли дожди.

В 1962 году исследователи из Калтеха, занимавшиеся анализом органического «бульона», который пропитывал каменную ткань Мюррея, сделали волнующее открытие. Они идентифицировали в метеорите характерный класс органических молекул, существенных для жизни в том ее виде, в каком мы ее знаем: аминокислоты. Элементарные составляющие белков, аминокислоты, соединяются воедино, как кусочки мозаичного пазла, образуя биомолекулы, из которых состоим мы – как и все остальные живые организмы на Земле. Поэтому их называют «строительными кирпичиками жизни». В молекулярной машинерии они играют центральную роль, поскольку обеспечивают многие жизнеобразующие процессы.

Вот они-то, строительные кирпичики жизни, и плавали в море органических молекул, пропитывающем CM-ондрит.. На протяжении последовавших нескольких лет аминокислоты продолжали обнаруживать в различных группах углистых хондритов, таких как CI-хондриты (в том числе и в тех фрагментах метеорита Оргей, которые ранее оставались нетронутыми). Ситуация начинала выглядеть более сложной, чем казалось раньше. Но главная проблема оставалась нерешенной: найденные аминокислоты присутствовали в метеоритах в микроскопических количествах – как правило, несколько миллионных долей грамма во фрагменте метеорита размером с кусочек сахара. Они вполне могли оказаться результатом загрязнения метеорита в земной биосфере.

Регистрация в метеоритах крохотных количеств каких-либо веществ – органических или неорганических – задача технически очень трудная: приходится постоянно сражаться за понижение уровня возможного загрязнения. В 1965 году в журнале Nature появилась статья с шутливым названием «Аминокислоты в наших руках»²

: в ней химики показали, что исчезающе малого количества жира в одном отпечатке человеческого пальца было бы вполне достаточно, чтобы объяснить присутствие «внеземных» аминокислот в углистых хондритах. Да, типичные количества аминокислот, обнаруживаемых в метеоритах, могли бы легко объясняться микроскопическими загрязнениями – хватило бы пары нечаянных прикосновений к ним (не говоря уж об отпечатках пальцев, случайно оставленных на пипетках, стеклянной химической посуде и лабораторных измерительных цилиндрах). Ничего не стоило бы загрязнить аминокислотами целую хондритовую глыбу, создав ложное впечатление, что в ней изначально содержались внеземные «строительные кирпичики жизни». Автор «Аминокислот в наших руках» отмечал: «То, что кажется нам следами небесных существ, вероятно, просто отпечатки земных пальцев».

Но сомнения вокруг происхождения аминокислот были рассеяны, когда в 1969 году с неба упал очередной необыкновенный метеорит. После того как раскаты грохота и ударные волны пронеслись над австралийским бушем, а в небе остался столб синеватого дыма, на фермерские земли вокруг деревни Мурчисон дождем посыпались ответы на научные загадки.

Хиральность