Биохимики смогли показать, как на вулканическом стекле из обычных органических веществ образуется РНК — молекула, способная к эволюции. Этот процесс мог происходить на Марсе и на Земле. Возможно, именно так появилась жизнь.
РНК формируется на вулканическом стекле
Ученые из Фонда прикладной молекулярной эволюции анонсировали, что они смогли воспроизвести процесс образования рибонуклеиновой кислоты (РНК) на стекле, которое образовывалось из базальтовой лавы. Этот процесс был обычным на Марсе и на Земле 4,35 млрд лет назад.
По словам исследователей, на обеих планетах в это время уже существовало немало нуклеиновых трифосфатов — органических веществ, из которых могут образовываться блоки органических полимеров. В их стабилизации мог помочь присутствовавший в атмосфере планеты диоксид серы. Была также вода в разных агрегатных состояниях. Достаточно было только железо-никелевых метеоритов, которые врезались в базальтовое стекло, покрытое слоем углеводородов, чтобы началась нужная реакция.
В условиях расплавленного базальта никель выступает в качестве катализатора образования длинных цепочек РНК. Их длина могла составлять 100—200 нуклеотидов. Дальше в каплях воды могла начаться их эволюция. Если она происходила на Марсе, то ее следы мы сможем обнаружить не только в осадочных породах, но и в вулканических. На Красной планете, в отличие от Земли, даже самые древние из них.
Как зародилась жизнь?
Новое открытие может стать ключевым звеном в вопросе о том, как возникает жизнь во Вселенной. За последние десятилетия в решении вопроса, как из неорганических молекул образуются живые клетки, произошел невероятный прогресс.
С одной стороны, в космосе было открыто немало органических веществ, и стало понятно, что на Земле с самого начала ее существования в фосфатосодержащей органике недостатка не было. Она способна образовываться без участия живых существ.
С другой стороны, оказалось, что клетка — не самая простая единица жизни. Молекулы РНК могут в процессе эволюции создавать ДНК и белки. Проблема оставалась только в том, чтобы из отдельных нуклеотидов собрать достаточно длинную РНК. До сих пор это пытались сделать с помощью сложных многокомпонентных реакций.
Насколько обычным явлением является жизнь
Новый вариант синтеза РНК с вулканическим стеклом и никелем настолько прост, что его можно даже показывать на школьных уроках. Поэтому он является лучшим кандидатом на объяснение того, как зародилась жизнь на Земле.
Следует отметить, что предложенный путь не решает абсолютно всех вопросов, связанных с процессом зарождения жизни. К примеру, остается необъяснимой хиральность РНК. Все их молекулы на Земле закручены в одну и ту же сторону, и это создает условия для возникновения той биохимии, которую мы знаем.
Однако вновь открытая реакция настолько проста, что могла происходить не только на Земле. Базальт, вода, органика и никель — довольно распространенное сочетание. И РНК могли возникнуть на миллионах планет Галактики. А вот из всех ли них выросли целые биосферы, мы сможем узнать только из исследования космоса.
Поэтому чрезвычайно важным становится Марс. РНК вполне может оставаться в его вулканическом стекле. И даже если в осадочных породах остаток живых клеток мы не найдем, то остается шанс увидеть, на каком этапе застыла там эволюция органических молекул, и понять, почему так произошло.
По материалам Рhys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine
