Ученые из Scripps Research обнаружили новый набор химических реакций, в ходе которых из материалов, которые, как считается, были распространены в первобытном супе ранней Земли, образуются строительные блоки жизни, говорится в заявлении для прессы.
Новое открытие делает нас на шаг ближе к пониманию того, как жизнь процветала в древнем прошлом. Благодаря этому появилась новая, мощная гипотеза происхождения жизни на Земле с подробным описанием материалов и реакций, которые могли происходить в далеком прошлом.
Исследование происхождения жизни
Считается, что самые первые формы жизни на Земле зародились в первобытном супе - смеси, наполненной питательными веществами, - миллиарды лет назад. Существует мнение, что реакции, необходимые для создания строительных блоков жизни, произошли, в том числе, благодаря энергии из гидротермальных источников.
Точные реакции, происходившие в тот период, практически неизвестны и остаются большой научной загадкой. Сегодня ученые Скриппса разработали свою собственную модель первобытного супа на основе материалов, которые, как считается, были в изобилии на ранних стадиях развития земной жизни. Они обнаружили новый набор химических реакций с использованием относительно простых ингредиентов, которые могли привести к появлению первой жизни на Земле.
Реакции проводились с использованием смеси цианида, аммиака, углекислого газа и альфа-кетокислот. Смешав эти материалы, ученые обнаружили, что в результате реакции вырабатывается много аминокислот, которые являются важнейшим компонентом молекул, необходимых для жизни.
"Мы ожидали, что разобраться в этом будет довольно сложно, а оказалось, что это даже проще, чем мы себе представляли", - сказал Раманараянан Кришнамурти, ведущий автор работы. "Если вы смешиваете только кетокислоту, цианид и аммиак, то все это будет просто ждать своего часа. Но стоит добавить углекислый газ, пусть в самых ничтожных количествах, как процесс начинает стремительно нарастать".
Чем проще гипотеза, тем лучше
В своей новой работе, опубликованной в журнале Nature Chemistry, ученые описывают роль, которую играет каждый из компонентов их смеси. Альфа-кетокислоты используются живыми клетками для производства аминокислот. Аммиак является источником азота, который необходим для процесса преобразования. Цианид обеспечивает конверсию, а углекислый газ ускоряет весь процесс.
Авторы проекта утверждают, что их смесь по сути имитирует процесс образования аминокислот в живых клетках. Главное отличие заключается в том, что цианид заменил ферменты живых клеток ( считается, что цианид присутствовал в первобытном супе, но ферментов на тот момент еще не было). Ученые считают, что по сравнению с другими гипотезами их процесс более прост, поэтому он с большей вероятностью мог произойти на самых ранних этапах формирования жизни на нашей планете.
" В дальнейшем мы собираемся продолжить изучение того, какие химические реакции можно получить из этой смеси", - отметил Кришнамурти. "Могут ли аминокислоты начать формировать простые полипептиды? Может ли один из таких протеинов восстановится и начать действовать как фермент для производства нового количества таких же аминокислот?". В будущем эксперты продолжат работу по изучению химических реакций, происходящих в их смеси, чтобы лучше понять процессы, которые могли послужить причиной возникновения жизни на Земле.
Новости