20 аминокислот для земной жизни


Жизнь на нашей планете использует для своих нужд только 20 аминокислот. Хотя их гораздо больше. Почему так произошло? Наука пока не имеет ответа на этот вопрос.

Происхождение жизни на Земле

Мы знаем, что жизнь на Земле появилась почти сразу после ее формирования. Однако до сих пор не ясно, как именно это произошло. Никто не знает, почему аминокислоты, основные блоки жизни, объединились около 4000 миллионов лет назад. И создали первые белковые молекулы.

Существует множество теорий, которые пытаются объяснить, как именно аминокислоты образовали первые белки. Но ни один из этих подходов не дает никакой ясной картины. Появление сложных белковых молекул – это один из самых сложных вопросов современной науки. Каким образом химические процессы совершенно случайно привели к возникновению сложных молекул? Одно из недавних исследований попыталось ответить на этот вопрос.

Ученые в этой работе не использовали 20 аминокислот. Их было 3: лизин, аргинин и гистидин. Их поместили в условия, очень похожие на те, которые, как полагают, существовали на Земле около 4 миллиардов лет назад.

20 аминокислот

Изучаемую смесь нагревали до 85 ° С, ускоряя процесс реакции и вызывая испарение воды. Целью исследователей было изучение этих химических реакций. Таким образом они могли наблюдать, как биологические аминокислоты спонтанно образуются в сегментах аминогрупп. Это очень активные группы, состоящие из азота и водорода.

По словам исследователей, они были удивлены тем, что эксперимент благоприятствовал соединению аминокислот, которое можно наблюдать в белках. Хотя все указывало на то, что наиболее предпочтительными соединениями будут те, которые не встречаются в белках. Соотношение было примерно семь к одному. Кроме того, биологические аминокислоты были гораздо более реактивными, чем небиологические.

Исследователи также надеялись, что включение в эксперимент небиологических аминокислот приведет к появлению каких-то новых белков. Однако большинство реакций приводило к образованию пептидов. Они представляют собой соединения, образованные двумя или более аминокислотами, связанными вместе. И очень похожи на современные белки. Исследователи ожидали, что небиологические аминокислоты будут работать лучше, чем лизин (одна из используемых биологических аминокислот), который не может образовывать цепочки.

Почему только 20?

Лизин образовывал цепочки способом, подобным тому, как строятся белки сегодня. Этот факт привело исследователей к предположению, что аминокислотные цепи, которые полезны для живых организмов, развились до того, как жизнь открыла способ формирования белков. Эксперимент показал, что биологические аминокислоты имеют преимущество перед небиологическими аминокислотами. Это может объяснить, почему на нашей планете жизнь использует всего 20 аминокислот.

То есть, другими словами, именно эти 20 аминокислот гораздо чаще связываются друг с другом. И поэтому являются наиболее эффективными для использования в биологических процессах. К тому же подобные свойства аминокислот подтверждают теорию о том, что большинство биологических полимеров (больших молекул) было сформировано во время циклов влажности и засушливости.

Поиски жизни во Вселенной

На самом деле ученым очень интересно понять, как именно жизнь появилась на нашей планете. И почему она использует только 20 аминокислот. Хотя на самом деле в природе их встречается гораздо больше. Проведенное исследование указывает на очень интересное направление. Процесс, который позволил появиться на Земле жизни, не был чем-то исключительным. И вполне мог произойти где-то еще во Вселенной. Многие планеты, по-видимому, будут иметь аналогичные условия сразу после своего формирования.

Если блоки жизни притягиваются друг к другу естественным образом, то весьма вероятно, что подобные химические реакции будут происходить и в других местах Вселенной. Это еще один аргумент в пользу того, что жизнь может быть очень распространена в космосе. Но во всех ли случаях, когда исследуемые ингредиенты вступают в реакцию друг с другом, появление жизни будет неизбежно?

Может быть все совсем не так. Условия для этого, возможно, должны быть очень конкретными. И очень похожими на те, что были на Земле. Или, даже если Вселенная изобилует простой жизнью, появление сложной жизни, и тем более разумной, совершенно не очевидно…

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Комментарии:

Оставьте комментарий

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: