В космосе обнаружены крупные органические молекулы

Это открытие имеет большое значение, так как указывает на то, что эти молекулы могли сохраниться до формирования Земли. Одной из обнаруженных молекул является пирен — полициклический ароматический углеводород (ПАУ), который состоит из колец углеродных атомов.

Химический состав углерода является основой жизни на Земле, поэтому обнаружение ПАУ в космосе важно для понимания возникновения жизни на нашей планете. Хотя известно о множестве крупных ПАУ в космосе, конкретные виды оставались неизвестными.

На сегодняшний день пирен считается самым крупным ПАУ, найденным в космосе и состоящим из 26 атомов. Ранее считалось, что такие молекулы не могут выжить в экстремальных условиях звездообразования, где мощное излучение разрушает сложные молекулы.

Однако учёные обнаружили значительное количество пирена в образцах с астероида Рюгу, что предполагает возможность их существования в космосе. Команда исследователей использовала телескоп Green Bank для изучения молекулярного облака Тельца (TMC-1) в созвездии Тельца.

Они обнаружили 1-цианопирен — индикатор пирена, который образуется при взаимодействии пирена с цианидом, распространённым в межзвёздной среде. Количество обнаруженного пирена в молекулярном облаке Тельца позволяет предположить, что в холодных тёмных молекулярных облаках содержится много пирена, который впоследствии участвует в формировании звёзд и солнечных систем.

Исследователи объясняют, что это открытие постепенно собирает картину развития жизни на Земле, которая свидетельствует о том, что жизнь пришла из космоса — по крайней мере, сложные органические молекулы, необходимые для её формирования. Простые одноклеточные организмы появились на Земле более 3,7 миллиарда лет назад, когда поверхность планеты остыла до такой степени, что сложные молекулы перестали испаряться.

Однако для столь быстрого появления простых организмов времени для химических процессов было недостаточно, чтобы начать с простых молекул из двух или трёх атомов. Новое открытие 1-цианопирена в молекулярном облаке Тельца показывает, что сложные молекулы способны выживать в суровых условиях Солнечной системы.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature. Многоклеточность развилась независимо в разных линиях эукариот, включая животных, растения, грибы и водоросли.

Модель «песочные часы» предполагает, что ранние и поздние стадии развития у разных видов различаются по морфологии и молекулярному составу, а средняя стадия остаётся консервативной. Группа учёных решила выяснить, есть ли такая модель у бурых водорослей, которые стали многоклеточными около 450 миллионов лет назад.

Они выбрали несколько видов бурых водорослей и изучили их развитие. Исследователи использовали секвенирование РНК для анализа экспрессии генов на разных стадиях развития у видов Fucus serratus, Fucus distichus и Ectocarpus sp.

Анализ показал, что у более сложных видов бурых водорослей есть модель «песочных часов». На ранних и поздних стадиях наблюдались значительные изменения в экспрессии генов, а в середине — высокая консервативность.

Также использовался индекс возраста транскриптома для оценки сохранения и расхождения паттернов экспрессии генов. На ранних и поздних стадиях развития наблюдалось большее разнообразие в экспрессии генов, а в середине эмбриональной фазы бурые водоросли экспрессировали более старые гены.

Это открытие может иметь важное значение для дальнейших исследований в области эволюционной биологии и развития многоклеточных организмов.

Результаты исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters. Эта сверхновая, известная как SN 1181 или «звезда-гость» 1181 года, представляет собой редкий космический взрыв.

Астрономы установили, что взрыв был вызван белым карликом, но часть звезды осталась целой, образовав так называемую «звезду-зомби». Этот тип взрыва называется сверхновой типа Iax, и его уникальность заключается в том, что после взрыва белый карлик не был полностью уничтожен.

Для наблюдений использовался прибор Keck Cosmic Web Imager (KCWI), который находится в обсерватории WM Keck на Гавайях. Этот спектрограф позволяет собирать данные о движении вещества и создавать трёхмерные карты туманностей.

С его помощью учёные смогли создать трёхмерную карту туманности Pa 30, связанной с событием 1181 года, и изучить её особенности в динамике. Результаты показали, что материал в выброшенных нитях расширяется со скоростью около 1000 километров в секунду и не меняет своей скорости.

Изучив этот процесс, исследователи смогли установить точное время взрыва — почти 1181 год, подтверждая связь между этой датой и историческими наблюдениями китайских и японских астрономов. Форма сверхновой оказалась асимметричной, с нитями, напоминающими лепестки одуванчика и острым внутренним краем.

Это указывает на необычный характер самого взрыва. Подобная асимметрия может быть следствием специфических условий взрыва, которые до конца не изучены.

Это может помочь понять, как углерод появился в Солнечной системе. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Пирен — это большая углеродсодержащая молекула, которая относится к полициклическим ароматическим углеводородам (ПАУ). Если такие молекулы есть в межзвёздной среде, они могли внести свой вклад в обогащение нашей планетной системы углеродом.

Это особенно важно, учитывая, что пирен был найден на астероиде Рюгу. Молекула пирена симметрична, поэтому её сложно обнаружить с помощью радиоастрономии.

Чтобы обойти это ограничение, учёные искали изомер пирена — цианопирен. Он имеет характерный вращательный спектр, который можно зарегистрировать с помощью радиотелескопа.

Исследователи использовали радиотелескоп Грин-Бэнк (GBT) в Западной Вирджинии, чтобы найти цианопирен в облаке TMC-1. Анализ показал, что он составляет около 0,1% от общего количества углерода в облаке.

Это довольно много, учитывая, что в космосе есть тысячи других типов углеродсодержащих молекул. Обнаружение ПАУ в облаке с температурой около 10 кельвинов предполагает, что они могут формироваться при экстремально низких температурах.

Это может быть похоже на процессы, которые происходили в ранней Солнечной системе. Учёные давно обсуждают присутствие ПАУ в космосе, но раньше их можно было найти только косвенно.

Обнаружение пирена в облаке TMC-1 и метеоритах позволяет предположить, что ПАУ могли быть источником углерода для формирования планет и других тел в Солнечной системе. Теперь исследователи планируют искать более крупные молекулы ПАУ в облаке TMC-1, чтобы лучше понять, как они появились.

Это вещество содержится во многих потребительских товарах, таких как упаковка для продуктов, средства личной гигиены и детские игрушки. Ранее уже было известно, что BBP может влиять на гормоны и репродуктивную функцию, но его конкретное воздействие на репродукцию оставалось неизвестным.

В новом исследовании учёные провели эксперименты на нематодах Caenorhabditis elegans, чтобы изучить влияние BBP на репродуктивные клетки. Они обнаружили, что при воздействии на нематод BBP вызывает окислительный стресс и разрывы ДНК в половых клетках, что приводит к клеточной гибели и образованию яйцеклеток с нарушенным числом хромосом.

Учёные отметили, что нематоды метаболизируют BBP так же, как млекопитающие, и подвергаются воздействию на аналогичных уровнях. Это делает их хорошей моделью для изучения влияния BBP на репродуктивную функцию у людей.

Кроме того, BBP нарушает процесс мейотической сегрегации хромосом, что также приводит к появлению яйцеклеток с неправильным числом хромосом. Это может иметь серьёзные последствия для репродуктивного здоровья и будущих поколений.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа демонстрирует токсичность BBP для репродуктивной системы, особенно в условиях, которые аналогичны реальному воздействию этого химиката на организм человека.