Обнаружение четырехуглеродного сахара в межзвездном пространстве

Сахара являются жизненно важными биомолекулами, выполняя функции метаболических топлив, компонентов скелета нуклеиновых кислот и структурных или энергонакопительных полимеров. Центральный вопрос в исследованиях происхождения жизни — как моносахариды формировались на первичной Земле, поскольку лабораторные эксперименты в докембриальных условиях дают недостаточные концентрации. Обнаружение рибозы, глюкозы и других моносахаридов в астероидах и метеоритах указывает на экзогенное происхождение, возможно в межзвездной среде (ISM) до формирования материнских тел метеоритов. Однако до настоящей работы в ISM не наблюдали ни одного сахара. Здесь мы сообщаем об открытии эритрулозы, хирального кетозы с четырьмя атомами углерода, в ISM. Обнаружение было достигнуто с помощью ультрачувствительных широкополосных спектральных обзоров молекулярного облака Галактического центра G+0.693−0.027 с использованием телескопов Yebes 40 m и IRAM 30 m. Эритрулоза, по-видимому, как минимум в восемь раз более обильна, чем аналогичные трехуглеродные сахара, которые остаются не выявленными в наших ультрачувствительных наблюдениях. Квантово-химические и астрохимические модели указывают, что эритрулоза эффективно образуется на межзвездной пыли из более простых двухуглеродных альдегидов и спиртов. Поскольку кетозы в водных условиях легко изомеризуются в альдозы, межзвездная эритрулоза могла внести вклад в запас сахаров, доступных для ранних метаболических и репликативных процессов.