Біохіміки змогли продемонструвати, як на вулканічному склі з простих органічних речовин утворюється РНК — молекула, здатна до еволюції. Цей процес міг відбуватися на Марсі та Землі. Можливо, саме так з’явилося життя.
РНК формується на вулканічному склі
Вчені з Фундації прикладної молекулярної еволюції анонсували, що вони змогли відтворити процес утворення рибонуклеїнової кислоти (РНК) на склі, що походить з базальтової лави. Цей процес був звичайним на Марсі та Землі 4,35 млрд років тому.
За словами дослідників, на обох планетах в цей час вже існувало чимало нуклеїнових трифосфатів — органічних речовин, з яких можуть утворюватися блоки органічних полімерів. У їхній стабілізації міг допомогти діоксид сірки, що був присутній в атмосфері. Існувала також вода у різних агрегатних станах. Достатньо було лише залізо-нікелевих метеоритів, які врізалися у базальтове скло, вкрите шаром вуглеводнів, щоб почалася потрібна реакція.
В умовах розплавленого базальту нікель виступає як каталізатор утворення довгих ланцюжків РНК. Їхня довжина могла складати100—200 нуклеотидів. Далі у краплях води могла розпочатися їхня еволюція. Якщо вона відбувалася на Марсі, то її сліди ми зможемо знайти не тільки в осадових породах, але й у вулканічних. На Червоній планеті, на відміну від Землі, навіть найдавніші з них.
Як зародилося життя?
Нове відкриття може виявитися ключовою ланкою у питанні про те, як виникає життя у Всесвіті. За останні десятиліття у розв’язанні питання, як з неорганічних молекул утворюються живі клітини, відбувся неймовірний прогрес.
З одного боку, в космосі було відкрито чимало органічних речовин, і стало зрозуміло, що на Землі від самого початку її існування у фосфатовмісній органіці нестачі не було. Вона здатна утворюватися без участі живих істот.
З іншого боку, виявилося, що клітина — не найпростіша одиниця життя. Молекули РНК в процесі еволюції можуть створювати ДНК та білки. Проблема лишалася лише в тому, щоб з окремих нуклеотидів зібрати достатньо довгу РНК. Досі це намагалися зробити за допомогою достатньо складних багатокомпонентних реакцій.
Наскільки звичайним явищем є життя
Новий варіант синтезу РНК із вулканічним склом та нікелем настільки простий, що його можна навіть показувати на шкільних уроках. І тому він є найкращим кандидатом на пояснення того, як життя зародилося на Землі.
Варто зазначити, що запропонований шлях не вирішує абсолютно всі питання, пов’язані з процесом зародження життя. Наприклад, залишається непоясненою хіральність РНК. Усі їхні молекули на Землі закручені в один і той самий бік, і це створює умови для виникнення тієї біохімії, яку ми знаємо.
Однак нововідкрита реакція настільки проста, що могла відбуватися не лише на Землі. Базальт, вода, органіка та нікель — досить розповсюджене поєднання. І РНК могли виникнути на мільйонах планет Галактики. А от чи з усіх них виросли цілі біосфери, ми зможемо дізнатися тільки з дослідження космосу.
Тому надзвичайно важливим стає Марс. РНК цілком можуть лишатися у його вулканічному склі. І навіть якщо в осадових породах решток живих клітин ми не знайдемо, то лишається шанс побачити, на якому ж етапі застигла там еволюція органічних молекул, і зрозуміти, чому так сталося.
За матеріалами Рhys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
