Исследование: появление жизни на Земле зависело от страшного яда
Ученые из Университета Джонса Хопкинса (США) предложили новую модель возникновения жизни на Земле. Живые молекулы могли появиться из неживых самостоятельно — с помощью химических реакций. При этом важнейшую роль играл яд, который сегодня убивает большую часть живых организмов и используется в химическом оружии, — цианистый водород, или синильная кислота.
В открытом доступе опубликован препринт (нерецензированная публикация) научной статьи, она принята в Astrophysical Journal, кратко о результатах исследований рассказывает Live Science.
Сегодня в клетках большинства живых организмов жизнь зависит от взаимодействия молекул ДНК и РНК. Грубо говоря, ДНК хранит информацию, РНК передает эту информацию для производства белков, а белки выполняют большую часть работы по поддержанию жизни, включая репликацию ДНК. Первые живые организмы же содержали только РНК. Команда астробиологов создала компьютерную модель, которая раскрывает происхождение РНК.
Согласно получившимся результатам, жизнь на Земле могла появиться примерно так. После страшного столкновения с другой планетой, породившего Луну, Земля стала остывать. Понемногу стали формироваться океаны и континенты, повсюду была мощная вулканическая активность. При этом молодую Землю продолжали бомбардировать метеориты — Солнечная система только формировалась, в космосе оставалось много «расходного материала».
Метеориты доставляли на нашу планету важнейший элемент — водород. При этом вулканы извергали огромное количество углекислого газа и метана. Все эти молекулы накапливались в атмосфере, удары молний и ультрафиолетовое излучение солнца давали энергию, необходимую для образования цианистого водорода.
Ключевым свойством этого вещества является то, что оно может вступать в реакцию само с собой. Кроме того, цианистый водород активно реагирует с другими веществами, такими как формальдегид, образуя органические молекулы. Последние, в свою очередь, являются строительными блоками азотистых оснований, рибозы и нуклеотидов, которые затем образуют РНК.
Исследователи обнаружили, что цианистый водород мог выпадать из атмосферы с дождем в небольшие теплые водоемы. Модель показала также, что в течение 100 млн лет примерно 4,4 млрд лет назад количество цианистого водорода, выпадающего в водоемы, было достаточным для создания высоких концентраций аденина — одного из компонентов РНК. Когда метеориты перестали падать, уровень водорода в атмосфере упал. Но к тому времени уже было создано достаточно аденина, чтобы началось формирование нитей РНК.
