Науковці відкрили нову хімічну реакцію на основі бензолу та ціанистого водню. І запропонували новий можливий механізм утворення попередників азотистих основ ДНК і РНК з бензену та ціаністого водню в умовах ранньої Землі. Вони є основою органічного життя на нашій планеті. Однак поки що це теоретична модель, яка потребує експериментальної перевірки.
Цеглинки життя
Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту відкрили нову реакцію за участю бензолу, яка потенційно здатна пояснити, як на нашій планеті виникло життя. Йдеться про формування елементів дезоксирибонуклеїнової (ДНК) та рибонуклеїнової (РНК) кислот.
Вони виконують роль носіїв генетичної інформації, є своєрідними інструкціями, за якими будуються білки, клітини та увесь організм в цілому. При цьому те, що ДНК та РНК легко будуються з окремих блоків, давно вже не є ні для кого секретом. Проблема лише у тому, що ці блоки (аденін, гуанін, цитозин, урацил та тимін) теж мали якось виникнути.
Загалом науковці вже знають десятки процесів, які потенційно могли б допомогти утворитися із зовсім простих органічних речовин РНК — найпростішої форми матерії, яка здатна до розмноження та еволюції. Однак щоразу, як вони знаходять новий шлях, це стає важливим камінчиком, з яких будується впевненість у тому, що життя справді могло виникнути природним шляхом.
Новий шлях
Нове дослідження розпочалося з того, що науковці зацікавилися, а які органічні речовини які могли слугувати попередниками будівельних блоків ДНК і РНК на ранній Землі. Виявилося, що це дуже прості молекули, такі як азот та метан. Але найскладнішою спільною структурою був бензол (С6H6) — проста й доволі стійка органічна сполука, що складається з кільця шести атомів вуглецю та шести атомів водню.
Бензол стабільний в атмосферах, де переважає азот або вуглекислий газ, і нинішня атмосфера Землі в основному азот. Дослідники вирішили перевірити, чи могла б ця молекула залишатися стабільною на Землі у стародавні часи, й відповідь виявилася позитивною. Після цього почався пошук речовин, з якими він міг би вступати в реакції, що ведуть до утворення складніших органічних сполук.
Одним із перспективних кандидатів виявився ціаністий водень (HCN), який, імовірно, був поширений в атмосфері ранньої Землі. Комп’ютерне моделювання показало, що під дією ультрафіолетового випромінювання він може реагувати з бензолом, утворюючи азотовмісні органічні сполуки — потенційні попередники азотистих основ ДНК і РНК.
Багато з цих сполук добре розчиняються у воді, вони могли накопичуватися в океанах і брати участь у подальших хімічних реакціях. Головна перевага нововідкритого шляху полягає саме в тому, що він використовує прості молекули, які, ймовірно, були широко поширені на ранній Землі, а самі реакції не потребують екзотичних умов.
Дослідження не показало утворення ДНК чи РНК, і навіть не продемонструвало синтез готових нуклеотидів. Воно лише пропонує новий можливий шлях до утворення попередників азотистих основ. Між такими попередниками і справжньою РНК лежить ще багато хімічних перетворень.
За матеріалами phys.org
