Обнаружен простой химический процесс, который мог привести к возникновению жизни на Земле

Альфа-гидроксикислотные полимеры, возможно, способствовали образованию живых систем на ранней Земле.

Возможный сценарий появления жизни на Земле. Токийский университет.

Исследования, проведенные Куханом Чандру и Джимом Клевезом из Института науки о Земле и жизни в Токийском технологическом институте, Япония, показали, что альфа-гидроксикислоты, аналогичные альфа-аминокислотам, которые составляют современные белки, легко образуют крупные полимеры в условиях, предположительно существовавших на ранней Земле. Эти альфа-гидроксикислотные полимеры, возможно, способствовали образованию живых систем на нашей планете в древности.

Существуют разные теории о том, как появилась жизнь на ранней Земле. Одна из популярных гипотез утверждает, что жизнь могла возникнуть в специализированных средах, таких как приливные бассейны или горячие мелководные источники, в которых, простые химические реакции помогли бы генерировать вещества, предшествующие живым организмам. Все живые существа состоят из полимеров, больших молекул, в свою очередь состоящих из последовательности соединений, называемых мономерами. Ключевой вопрос заключается в том, как биологические полимеры смогли образоваться на ранней Земле без присутствия ферментов.

В то время как условия на ранней Земле могли позволить возникнуть мономерам, которые могли бы привести к появлению жизни, сложно понять, как полимеры возникли из них без помощи ферментов. Исследование команды показало, что полимеры могли образоваться с помощью альфа-гидроксикислот до возникновения ферментов на ранней Земле.

Проведенная исследовательская работа так же показала, что оксикислоты полимеризуются легче, чем аминокислоты. Это открытие может объяснить, откуда появились необходимые для начала образования более сложных молекул инструменты. Именно эти молекулы были критически необходимы для возникновения жизни на Земле.

Для моделирования различных примитивных сред команда проводила химические реакции с участием с альфа-гидроксикислот при различных условиях рН и температуры, от комнатной температуры до температуры кипения. Используя сложную масс-спектрометрию высокого разрешения и программное обеспечение для анализа данных, ученые показали, что полимеры могут образовываться при нескольких условиях.

Далее команда продемонстрировала, что при использовании смеси различных типов альфа-гидроксикислот, последние могут образовывать огромное количество типов полимеров, фактически создавая обширные «библиотеки» различных химических структур, которые могут оставаться стабильными в различных условиях окружающей среды. Работа завершилась созданием полиэфирной библиотеки, состоящей из пяти видов альфа-гидроксикислот. Ученые показали, что эта простая в использовании библиотека может содержать сотни триллионов различных полимерных последовательностей.

Это исследование открывает новые области для исследований в химии, которые, возможно, могут объяснить происхождение жизни. Авторы стремятся расширить свою работу, исследуя типы других простых химических веществ, которые могут взаимодействовать между собой, и в теории, может привести к возникновению самовоспроизводящихся химических систем.

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

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: