Жизнь возникла без воды?

Жизнь возникла без воды?

 

Предлагаемый процесс синтеза формамидов вблизи радиоактивных месторождений полезных ископаемых на поверхности Земли. Авторы: Адам и др.

При попытке понять происхождение жизни на Земле исследователи сталкиваются с парадоксом:известно, что вода является незаменимым растворителем для всех известных форм жизни, существующих сегодня, но в тоже время она препятствует образованию цепочек полимеров нуклеиновых кислот, таких как РНК, которые были, вероятно, предвестниками жизни. Возникает вопрос: как же тогда образовались первые нуклеиновые кислоты? Одно из решений этого «водного парадокса» может быть таким – жизнь могла возникнуть на основе чего-то другого, не воды, и позже адаптировалась к ее присутствию.

«Мы взволнованы возможностью того, что жизнь на водной основе может возникнуть вообще без воды», – сообщил порталу Phys.org исследователь из Гарвардского университета Захари Адам.

Адам и его коллеги исследовали свойства основного претендента на альтернативную замену воде под названием формамид. Это прозрачная жидкость, состоящая из водорода, кислорода, углерода и азота. Формамид способствует образованию полимерных связей даже больше, чем вода, а также реагирует с другими молекулами с образованием нуклеотидов, аминокислот и некоторых других основных соединений, неоходимых для получения нуклеиновых кислот.

Но для этого предположения есть серьезная проблема: формамид не встречается на Земле в естественном виде в каком-либо значительном количестве. Хотя формамид широко используется в промышленности в качестве растворителя при изготовлении фармацевтических препаратов и пестицидов, весь его объем производится синтетически.

Формамид был обнаружен в космосе, и это мотивировало исследователей предполагать, что возможно он попал на Землю с кометами или метеоритами. Но вряд ли этот сценарий мог бы создать большие концентрированные резервуары формамида, необходимые для формирования молекул, предшествующих появлению жизни.

В новой научной публикации группа исследователей, возглавляемая Адамом и его соавтором Масаси Аоно из Университета Кэйо и Токийского технологического института, продемонстрировала возможность того, что формамид, возможно, производился в больших количествах с участием излучения в некоторых районах ранней Земли.

В своих экспериментах исследователи облучали гамма-лучами цианид водорода и ацетонитрил – эти два химических вещества присутствовали на ранней Земле. И обнаружили, что формамид является одним из основных продуктов такого процесса.

В своих экспериментах исследователи использовали изотоп кобальта-60 для создания гамма-лучей. Они считают, что на ранней Земле излучение могло быть получено от радиоактивных месторождений полезных ископаемых (обнаруженных сегодня по всему миру), в которых происходило деление урана. В настоящее время только один регион содержит доказательства существования небольшого участка урановых зон, которые существовали в ранней геологической истории Земли – в районе Окло, Габон, Африка, – но эти зоны стали активны уже только после того, как возникла жизнь.

Исследователи подсчитали, что если бы подобные зоны существовали 4 миллиарда лет назад, то один такой участок мог бы производить на 6 порядков больше формамида, чем тот объем, который был получен при оценке доставки вещества кометами и метеоритами. Полученные результаты показывают, что радиоактивные минеральные отложения могут образовывать достаточное количество формамида для накопления его до высоких концентраций, которые могли образовывать крупные формамидные резервуары, в которых нуклеиновые кислоты могли образовываться в качестве предшественников первых живых организмов.

«Считается, что проблема происхождения жизни станет решаемой, если мы смогли бы понять, как прототипные строительные блоки жизни, такие как биополимеры и метаболиты, смогли сформироваться в существовавших условиях ранней Земли», – сказал Аоно. «Но нас не устраивает такой образ мышления. Жизнь не следует рассматривать как мешок, полный строительных блоков, ее следует понимать как сложную сеть химических реакций».

Как поясняют исследователи, излучение особенно уникально в качестве источника энергии для возникновения истоков жизни по сравнению с окислительно-восстановительной химией или простым нагревом. Как заявил Адам, это связано с тем, что радиация «управляет экспансивной сетью реакций, а не просто множеством продуктов, составляющих массив всех входных данных».

Конечно, исследователи только показали, как это могло произойти, а не то как это произошло. В будущем они планируют продолжить изучение всех возможных сценариев возникновения жизни и изучить возможности каждого происходящего процесса и посмотреть, куда их приведут полученные доказательства.

Может быть интересно:

  • Метеориты и загадка жизни на ЗемлеМетеориты и загадка жизни на Земле В популярной культуре астероиды играют роль апокалиптической угрозы, их обвиняют в уничтожении динозавров и рассматривают как внеземной источник полезных ископаемых. Но для […]
  • Парадоксы эволюции жизниПарадоксы эволюции жизни Экологи не понимают, как различные виды планктонов, которые конкурируют за одни и те же ресурсы в морских экосистемах, могут иметь такое устойчивое разнообразие. На собрании […]
  • Семь планет системы TRAPPIST-1Семь планет системы TRAPPIST-1 Астрономы, использующие космический телескоп NASA / ESA "Хаббл", провели первую спектроскопическую съемку экзопланет в обитаемой зоне вокруг звезды TRAPPIST-1. Полученные результаты, […]
  • Астробиология. Поиски жизни. ч.2Астробиология. Поиски жизни. ч.2 Идея существования жизни на других планетах была очень популярной, но за исключением библейской истории не было объяснения того, как зародилась жизнь на Земле. Даже Чарльз Дарвин, как он […]
  • О природе неизвестных сигналов из космосаО природе неизвестных сигналов из космоса «Мы не знаем, сколько (если вообще есть) других цивилизаций в нашей галактике», - говорит Ричард Конн Генри, профессор физики и астрономии Университета Джона Хопкинса. «Одним из […]
  • Метилхлорид в космосеМетилхлорид в космосе   Метилхлорид, обнаруженный ALMA вокруг новорожденных звезд в IRAS 16293-2422. Автор: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA/JPL-Caltech/UCLA В районе системы молодых […]
  • Астробиологи: Кислород не единственный возможный признак жизниАстробиологи: Кислород не единственный возможный признак жизни Сравнив атмосферный состав древней и современной Земли, ученые заявляют, что обнаружили конкретные химические комбинации, которые могли бы выявить наличие биологической активности на […]
  • Моделирование обитаемых зонМоделирование обитаемых зон Планета, вращающаяся в «обитаемой зоне » своей родительской звезды, имеет потенциал для существования на своей поверхности жидкой воды - важного ингредиента для возникновения и […]
  • Обнаруженная экзопланета может быть обитаемаОбнаруженная экзопланета может быть обитаема Новая экзопланета размером с Землю была обнаружена всего лишь в 11 световых годах от Солнечной системы. Открытие было сделано командой, использующей уникальный инструмент ESA для поиска […]
  • В поисках жизниВ поисках жизни В 1992 году двое ученых открыли первую планету возле другой звезды, и с тех пор было открыто планет больше, чем на протяжении всей предшествующей истории Земли. По состоянию на сегодня […]
Поделиться

Оставьте комментарий