Адская Венера может быть обитаема? ДНК-подобный «код жизни» устоял в её ядовитых облаках

Венера. Имя богини любви и красоты, а на деле — сущий ад по соседству. Раскаленная до температур плавления свинца поверхность, давление, способное расплющить подводную лодку, и, вишенка на торте, — облака из концентрированной серной кислоты. Казалось бы, о какой жизни тут вообще может идти речь? Долгое время ученые практически единодушно ставили на Венере жирный крест в контексте поисков внеземных организмов. Но, как это часто бывает в науке, категоричность — плохой советчик. Недавнее исследование, проведенное международной группой ученых, заставляет нас, как минимум, призадуматься. А что, если жизнь, пусть и совершенно не похожая на нашу, все-таки нашла лазейку в этом кислотном чистилище?

Адская сестра Земли: почему Венера казалась безнадежной?

Прежде чем мы перейдем к сути открытия, давайте на минутку освежим в памяти, почему Венера считается таким негостеприимным местом. Атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, создает мощнейший парниковый эффект, разогревая поверхность до 460°C и выше. Воды в жидком виде там нет и быть не может. А облачный слой, окутывающий планету плотным одеялом, — это не милые водяные барашки, а капли концентрированной (до 98%!) серной кислоты.

Для земной жизни, основанной на воде как универсальном растворителе и углеродных соединениях, такие условия — смертный приговор. Белки денатурируют, ДНК распадается, клеточные мембраны разрушаются. Логично? Абсолютно. Но что, если мы слишком узко смотрим на саму концепцию жизни? Что, если где-то во Вселенной существуют организмы, для которых серная кислота — дом родной, а не смертельная угроза?

Неожиданный гость в кислотной ванне: что такое ПНК и почему это важно?

А вот тут-то и начинается самое интересное! Ученые из Вроцлавского технологического университета (Польша) вместе с коллегами из США и Великобритании решили проверить, а могут ли вообще какие-либо сложные органические молекулы, потенциально способные нести генетическую информацию, выжить в условиях, имитирующих венерианские облака.

В качестве «подопытного кролика» выступила пептидно-нуклеиновая кислота (ПНК). Если совсем на пальцах, это своего рода «кузина» знаменитой ДНК, нашей хранительницы генетического кода. У ПНК схожая структура нуклеотидных оснований (те самые «буквы» генетического алфавита), но ее остов состоит не из сахарофосфатной цепи, как у ДНК, а из аминокислотных остатков, связанных пептидными связями. Такая структура придает ей некоторые любопытные свойства, например, большую устойчивость к ферментам, разрушающим ДНК.

И вот, представьте: ученые взяли эту самую ПНК и поместили ее не куда-нибудь, а в 98%-й раствор серной кислоты. Да еще и оставили там на целых две недели при комнатной температуре! По всем канонам земной биохимии, от ПНК должны были остаться рожки да ножки. Но не тут-то было! Молекула не просто выжила, но и сохранила свою структуру.

Почему это так важно? Да потому что это ломает устоявшееся представление о том, что концентрированная серная кислота — абсолютный убийца всего органического. Как отметил ведущий автор исследования, доктор Януш Юранд Петковски, «люди думают, что концентрированная серная кислота разрушает все органические молекулы… но это неправда». Оказывается, некоторые «кирпичики жизни», такие как азотистые основания или аминокислоты, вполне себе могут существовать в такой агрессивной среде. А теперь выясняется, что и более сложные структуры, вроде ПНК, тоже не лыком шиты.

Это открытие — настоящий луч света в темном царстве венерианской атмосферы. Оно показывает, что в принципе там может существовать сложная органическая химия, которая потенциально могла бы стать основой для жизни. Жизни, конечно, очень странной по нашим меркам, но все же жизни.

Не ПНК единой: в поисках биомаркеров и химических путей

Эта новость не возникла на пустом месте. Она элегантно вплетается в канву других недавних открытий, связанных с Венерой. Помните шумиху вокруг обнаружения фосфина в атмосфере Венеры в 2020 году? Фосфин — это газ, который на Земле в основном производится анаэробными (живущими без кислорода) микроорганизмами. Его присутствие на Венере стало настоящей сенсацией, ведь это потенциальный биомаркер — признак жизни.

Примерно в то же время другая группа ученых сообщила о возможном наличии аммиака на Венере. Аммиак тоже может иметь биологическое происхождение, хотя и не всегда. Интересно, что доктор Уильям Бейнс из Кардиффского университета, один из соавторов текущего исследования по ПНК, был причастен к обеим этим работам — и по фосфину, и по аммиаку.

Вот тут-то и возникает интригующая картина. С одной стороны, у нас есть потенциальные биомаркеры (фосфин, аммиак). С другой — среда, которая кажется совершенно непригодной для известной нам жизни. Как это совместить? Новое исследование по ПНК как раз и пытается нащупать этот мостик, исследуя, а может ли серная кислота сама по себе служить растворителем для сложной химии, необходимой для какой-то альтернативной жизни.

«Обнаружить, что ПНК… может часами сохранять стабильность в концентрированной серной кислоте, — это весьма поразительно,» — говорит доктор Бейнс. И это действительно так. Это маленький, но очень важный кусочек огромного пазла.

Загадка остается: ограничения и будущие горизонты

Конечно, не все так радужно, как хотелось бы. Ученые честно признают, что это лишь первый шаг. Нынешнее исследование показало стабильность ПНК при комнатной температуре. Однако облака Венеры — это не комната. Температурный диапазон там колеблется примерно от 0°C до 100°C. И вот тут ПНК пока пасует: при температурах выше 50°C она начинает разрушаться даже в серной кислоте.

Так что следующая задача для исследователей — найти или создать такой генетический полимер, который был бы стабилен во всем этом диапазоне температур. Это, по сути, поиск молекулы, которая могла бы выполнять роль ДНК для «венерианской» жизни. Звучит как научная фантастика, не правда ли? Но кто знает, может быть, именно такие смелые поиски и приведут к революционным открытиям.

Зачем нам это знать? От Венеры до земной промышленности

А знаете, что еще интересно? Эти исследования важны не только для астробиологов, мечтающих найти братьев по разуму (или хотя бы по химической основе). Они могут иметь и вполне земное, практическое применение. Серная кислота — один из самых массово производимых химикатов в мире, используемый в огромном количестве промышленных процессов. Лучшее понимание ее свойств, ее способности поддерживать органические реакции может открыть новые, неожиданные пути для химической индустрии. Так что далекая и негостеприимная Венера может, в итоге, подсказать нам что-то полезное и для нашей планеты.

В сухом остатке:

Венера, возможно, не такой уж и «мертвый» мир, как мы привыкли думать. Да, условия там экстремальные, но последние исследования показывают, что даже в концентрированной серной кислоте могут существовать сложные органические молекулы, потенциально способные нести генетическую информацию. Это, конечно, еще не доказательство существования жизни, но очень интригующая зацепка. Она расширяет наши представления о том, где и в каких формах может существовать жизнь во Вселенной.

Так что же, пакуем чемоданы на Венеру? Пожалуй, рановато. Но следить за новостями с этого «кислотного фронта» определенно стоит. Наука — это марафон, а не спринт, и каждый такой шаг, каким бы маленьким он ни казался, приближает нас к пониманию самых фундаментальных загадок бытия. И кто знает, какие еще сюрпризы подкинет нам эта загадочная «утренняя звезда»?