В межзвездной среде обнаружен этаноламин

Клеточные мембраны являются ключевым элементом жизни, потому что они удерживают генетический материал и метаболические механизмы вместе. Все существующие клеточные мембраны состоят из фосфолипидов, однако природа первых мембран и происхождение первых фосфолипидов остается неизвестной. Ранние работы ученых предполагали, что фосфолипиды могут быть синтезированы в возможных пребиотических условиях, но доступность молекул-предшественников на ранней Земле была поставлена под сомнение. Строительные блоки фосфолипидов также могли быть доставлены из космоса. Ученые считают, что этаноламин NH₂CH₂CH₂OH вполне мог быть перенесен из протосолнечной туманности на планетозимали и малые тела Солнечной системы, а затем на нашу планету.

Обширное разнообразие пребиотических молекул мог оказаться на ранней Земле в результате ее бомбардировки кометами и метеоритами. Лабораторные ударные эксперименты с использованием новейшего испытательного оборудования показали, что значительная часть пребиотических молекул в кометах и метеоритах может пережить как прохождение через атмосферу планеты, так и воздействие на ее поверхность. А пребиотическая доступность этаноламина на ранней Земле, соответственно, могла спровоцировать образование эффективных и проницаемых амфифильных молекул, таких как фосфолипиды, и это затем сыграло важную роль в эволюции первых клеточных мембран, необходимых для возникновения жизни.

Недавнее обнаружение этаноламина в молекулярном облаке в межзвездной среде подтверждает, что предшественник фосфолипидов эффективно образуется межзвездной химией. Известно, что в метеоритах присутствуют некоторые структурные части фосфолипидов, такие как жирные кислоты, спирты и фосфоновые кислоты. Ученые продемонстрировали, что глицеролфосфатная группа синтезируется в экспериментах по облучению аналогов межзвездного льда, что подтверждает идею о том, что они могут образовываться в космосе.

Вещество NH₂CH₂CH₂ОН образует гидрофильную головку самого простого и второго по распространенности фосфолипида в мембранах. Ученые подсчитали молекулярную столбчатую плотность этаноламина в межзвездном пространстве и сообщили, что доля молекулы по отношению к воде в межзвездной среде аналогична той, что обнаружена в метеоритах. Эти результаты показывают, что этаноламин эффективно образуется в космосе и, если бы он был доставлен на раннюю Землю, мог бы способствовать ранней эволюции примитивных мембран.