Ученые нашли химическую реакцию, которая может породить жизнь на Земле

Как мы можем сказать, нашей планете около 4,5 миллиарда лет. Это было очень неприветливое место в ранние эоны, с частыми астероидными ударами и удушающей атмосферой углекислого газа, аммиака и метана. Тем не менее, жизнь закрепилась спустя всего несколько сотен миллионов лет, и химические реакции, которые привели к возникновению жизни, являются предметом многих исследований. Ученые из Массачусетского технологического института и Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики предприняли проект по воспроизведению условий Земли четыре миллиарда лет назад с акцентом на науках о Земле в надежде на лучшее понимание химического происхождения жизни.

До того, как Земля развила даже самые простые одноклеточные организмы, которые эволюционировали, чтобы стать настоящей жизнью, существовала химия. В какой-то момент образовались органические молекулы, такие как аминокислоты и РНК, которые могли бы стать основой для биологической жизни. Исследователи много лет работали над тем, как это произошло, и некоторые недавние работы на древней Земле, возможно, указали нам в правильном направлении. В новом исследовании MIT / Harvard исследователи изучают влияние класса молекул, называемых сульфидными анионами.

Работа, проделанная в 2016 году, показала, что высокая вулканическая активность на Земле между 3,9 и 4 миллиардами лет назад может распространить диоксид серы по всей атмосфере. Сера в конечном итоге будет растворяться в воде в виде сульфидных анионов (в частности, сульфитов и бисульфитов). Это потенциально препятствует одной из проблем современного мышления по химическому происхождению жизни. В 2015 году группа исследователей показала, что возможно синтезировать предшественники РНК с цианидом водорода, сероводородом и ультрафиолетовым излучением. В то время все это было бы легко доступно на Земле. Тем не менее, сероводород оставался бы в основном в атмосфере, а не в воде (здесь появляются науки о Земле). Тем не менее, эти сульфидные анионы потенциально могут служить одной и той же химической роли.

Используя модель нарастающей вулканической активности на Земле, исследователи определили, что сульфидные анионы могут иметь значительные концентрации в воде, аналогичные тем, которые используются в лаборатории. Затем был проведен анализ этих химических компонентов, чтобы выяснить, могут ли они генерировать биологические молекулы. Группе удалось создать рибонуклеотиды (пары оснований РНК), и этот процесс был неожиданно эффективным. Молекулы, образованные с сульфидными анионами в 10 раз быстрее, чем с сероводородом.

Таким образом, применение планетарной науки для изучения происхождения жизни, возможно, поставило нас на правильный путь. Мы знаем, что реакция работает в лаборатории, но для подтверждения результатов требуется больше работы. Команда проводит больше исследований, чтобы установить присутствие сульфидных анионов на Земле миллиарды лет назад.

Читать далее

Министерство энергетики США подтверждает реакцию ядерного слияния «знаковой»

Ученые в Ливерморе, штат Калифорния, успешно реализовали реакцию ядерного слияния, приводящую к чистому увеличению энергии, сообщает DOE.