Вполне возможно, что витамин В3 появился на Земле, благодаря падению в далёком прошлом на нашу планету богатых углеродом метеоритов. К такому выводу пришли учёные в ходе недавнего анализа, проводившегося при финансовой поддержке NASA. Результаты анализа поддерживают теорию происхождения жизни, согласной которой именно кометы или метеориты ответственны за поставку ключевых молекул, необходимых для жизни, на Землю.
По словам Karen Smith из Pennsylvania State University, всегда сложно оценить связь между метеоритами и происхождением жизни. В подтверждение своих слов она привела следующий пример: согласно предыдущим исследованиям, было установлено, что витамин В3, вероятнее всего, образовался на древней Земле «небиологическим» способом, но как оказалось в ходе последнего исследования, был и другой источник никотиновой кислоты.
Витамин В3, также известный как ниацин или никотиновая кислота, является предшественником никотинамидадени́ндинуклеоти́да (НАД) — кофермента, присутствующего во всех живых клетках, который играет важную роль в процессах метаболизма, отмечает Karen Smith. Она является автором статьи, посвящённой результатам данного исследования, наряду с соавторами из Goddard Space Flight Center НАСА, опубликованной в журнале «Geochimica et Cosmochimica Acta».
Это далеко не первый раз, когда витамин В3 был найден в метеоритах. В 2001 году команда исследователей во главе с Sandra Pizzarello из Arizona State University, обнаружила ниацин вместе с производными молекулами, названными пиридин карбоновыми кислотами, в метеорите, найденном в озере Тагиш (Канада).
В рамках исследования в лаборатории Astrobiology Analytical Laboratory Goddard Space Flight Center НАСА, Karen Smith и её команда проанализировали выборки из восьми различных богатых углеродом метеоритов, получивших название «углистые хондриты CM-2». Исследователи установили, что концентрация витамина В3 варьируется в них от 30 до 600 долей на миллиард. Они также обнаружили другие карбоновые кислоты в примерно таких же концентрациях, к тому же впервые в метеоритах была обнаружен пиридин дикарбоновая кислота.
По словам Smith меньше никотиновой кислоты и прочих пиридин карбоновых кислот было найдено в метеоритах, которые когда-то были фрагментами астероидов, содержащих жидкую воду. Исследователь допускает, что данные молекулы могли быть разрушены в результате длительного контакта с жидкой водой. Также были проведены предварительные лабораторные эксперименты, моделирующие условия межзвездного космического пространства, которые показали, что синтез витамина В3 и прочих пиридин карбоновых кислот могли происходить и на гранулах льда.
Учёные полагают, что Солнечная система образовалась, когда плотное облако газа, пыли и льда разрушилось под воздействие собственной гравитации. Скопления пыли и газа сформировали кометы и астероиды, которые в результате взаимных столкновений сформировали объекты лунного размера и планетезимали, которые, в конечном итоге, слились, став полноценными планетами.
Космическое пространство заполнено излучением от ближайших звезд, а также от бурных событий, происходящих в глубоком космосе, в частности, от взрывов сверхновых и черных дыр, «пожирающих» материю. Это излучение, возможно, обеспечило энергией химические реакции, происходящие в облаке (туманности), сформировавшем Солнечную систему. Вероятнее всего, в этих реакциях принимали участие биологически важные молекулы, такие как витамин В3.
Астероиды и кометы считаются относительно «нетронутыми» остатками от процесса формирования нашей Солнечной системы. Очень много метеоритов, отделившихся от них, в свое время упало на Землю. Тем не менее, некоторые астероиды менее древние, нежели другие. Астероиды могут видоизменятся за счет химических реакций, протекающих с участием жидкой воды. По мере роста астероида, в него попадал радиоактивный материал, присутствующий в туманности Солнечной системы. Если в астероиде накапливается слишком много радиоактивного материала, то тепловой энергии, производимой по мере их распада, будет вполне достаточно для того, чтобы расплавить лёд в астероиде. Исследователи могут определить, насколько астероид был повержен «водным» изменениям, исследуя химические и минералогические подписи водных изменений в метеоритах, отколовшихся от этих астероидов.
Когда астероиды сталкиваются с метеорными телами и прочими астероидами, они частично разрушаются. Отколовшиеся фрагменты, которые вошли в атмосферу Земли, принято называть метеоритами. Следует отметить, что не всегда получается обнаружить метеориты, являющиеся фрагментами астероидов, сразу же после их падения на Землю. Это делает их уязвимыми к загрязнениям «земной химии».
Команда сомневалась, что витамин В3 и прочие молекулы, найденные в метеоритах, имеют земное происхождение. На это у них было 2 причины. Во-первых, витамин В3 был найден вместе с его структурными изомерами -связанными молекулами, у которых такая же химическая формула, но атомы расположены с ином порядке. Эти молекулы не используются живыми организмами. Небиологическая активность имеет тенденцию производить широкий спектр молекул, но «жизнь» создает только те молекулы, в которых она нуждается. Если бы метеориты были «загрязнены» ниацином уже на Земле, то учёные нашли бы в них исключительно В3, а не связанные с ним молекулы.
Во-вторых, количество витамина В3 в метеоритах напрямую зависело от того, насколько их родительские астероиды были изменены водой. Эта корреляция с условиями на астероидах позволяет сделать выводя, что вряд ли никотиновая кислота, найденная в метеоритах имеет земное происхождение.
Команда планирует провести дополнительные межзвёздные химические эксперименты при более приближённым к реальным условиям, дабы лучше понять, как витамин В3 мог сформироваться в ледяных гранулах непосредственно в космическом пространстве.
