🌍Происхождение жизни на Земле могло быть гораздо проще, чем считалось ранее

О происхождении появления первых живых молекул на нашей планете спорят уже давно. Однако недавние эксперименты открывают новую информацию о вероятных условиях ранней Земли.

Это исследование дает разъяснения по одной из основных гипотез возникновения жизни: миру РНК. Это предполагает, что необходимые ингредиенты в сочетании с очень распространенными минералами и простыми гидрологическими циклами могли привести к образованию рибонуклеиновой кислоты.

Опыт, основанный на примитивной геологии

Исследователи воспроизвели в лаборатории вероятную среду Земли более четырех миллиардов лет назад. Для этого они смешали химические предшественники РНК (а именно рибозу, пятиуглеродный сахар, фосфат и четыре фундаментальных азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин и урацил) со специфическими соединениями: боратами, присутствующими в древних океанах, и базальтом, вулканическая порода вездесущий. Эту смесь затем подвергали повторным циклам смачивания и сушки. Эти циклы были призваны воспроизвести переходы, которые наша планета переживала в прошлом вблизи геотермальных водоносных горизонтов и подземных областей. Команда обнаружила, что этот процесс позволяет формировать цепи РНК без вмешательства человека, кроме помещения ингредиентов в пробирку.

Работа, опубликованная в Труды Национальной академии наукпоказали, что вопреки тому, что считалось ранее, бораты не блокировали синтез. Напротив, они сыграли стабилизирующую роль для рибозы, естественно хрупкого сахара, который легко разлагается. Эта стабилизация позволила рибозе оставаться доступной для формирования основы молекула РНК, важный предварительный шаг.

Базальт, в свою очередь, служил поверхностью, на которой реакции могли проходить с большей эффективностью. Эта синергия между простыми химическими ингредиентами и обычным геологическим субстратом демонстрирует, что пребиотический синтез РНК не требовал исключительного стечения обстоятельств, а мог возникнуть из общей планетарной среды.

Космические последствия появления жизни

Ученые придерживаются идеи, что столкновение Земли с протопланетой, богатой материалы органические, могли бы одновременно обеспечить необходимые прекурсоры, а такжеэнергия необходим для инициирования химических реакций, необходимых для создания жизни.

С этой точки зрения масштаб этих открытий выходит за земные рамки. Действительно, космические миссии, которые позволили вернуть образцы, такие как OSIRIS-REx, подтвердили наличие рибозы и других строительных блоков РНК в астероидном веществе. Таким образом, эти сложные органические молекулы существуют в космосе, что подтверждает идею о том, что они могли быть доставлены таким же образом на другие каменистые планеты в результате ударов, подобных тем, которые испытала наша планета.

Более того, планета Марс, как и ранняя Земля, столкнулась с аналогичными условиями интенсивных бомбардировок. Обнаружение боратов на его поверхности марсоходами в сочетании с древним присутствием жидкой воды указывает на то, что там также присутствовали ингредиенты и условия, необходимые для этой пребиотической химии. Таким образом, образование РНК или подобных молекул могло быть возможным на нашем соседе по планете.

Идем дальше: что такое гипотеза «мира РНК»?

Эта гипотеза предполагает ключевой шаг на долгом пути к жизни. Она представляет себе период, когда молекулы РНК, способные как переносить информацию, так и катализировать простые химические реакции, существовали и развивались до появления первых клеток.

Важно понимать, что спонтанное образование молекул РНК, каким бы многообещающим оно ни было, само по себе не является созданием жизни. Скорее, он представляет собой сборку сложного молекулярного инструмента. Жизнь, как мы ее определяем, требует ограниченной системы, способной к метаболизму, самоподдержанию и воспроизводству с вариациями.

Гипотеза «мира РНК» предполагает, что этот инструмент мог стать отправной точкой. Молекулы РНК, способные копировать себя, даже несовершенно, могли инициировать процесс молекулярного естественного отбора. Тогда на смену пришли бы наиболее стабильные или наиболее эффективно реплицирующиеся последовательности.

Поэтому этот гипотетический шаг рассматривается как возможный мост между обычной химией и эволюционной биологией. Оно не только решает загадку происхождения жизни, но и определяет вероятного кандидата на роль первого действующего лица в гораздо более длинной и сложной истории.