Життя на Землі могла з’явитися завдяки… звичайної солі
Якщо вірити фільмів про монстрів і старим науковим експериментам, життя почалася з іскри. Не всі вірять в цю історію про походження життя, тому продовжують шукати джерела енергії, здатні перетворити преобиотический бульйон в живуще блюдо. Може бути і так, що секретним інгредієнтом буде просто щіпка солі. У всякому разі, так можна припустити, відштовхуючись від нового дослідження, проведеного вченими Інституту наук про Землю і життя (ELSI) у Токійському технологічному інституті в Японії.
Вчені звернули увагу на звичайний і добре відомий хлорид натрію як на потенційний провідник хімічної енергії, необхідний для ранньої біохімії. Хлорид натрію складається із співвідношення іонів натрію і хлору 1:1, і в даному випадку винуватцями будуть іони хлору. Як тільки вони отримують дозу інтенсивного електромагнітного випромінювання, все починається.
Життя потрібна звичайна сіль?
Походження життя на Землі завжди викликав інтерес у людей.
Наука добре пояснює, як життя зуміла еволюціонувати і розвинутися до такого ступеня різноманітності. Ми можемо використовувати пояснення на зразок природного відбору, щоб дістатися до того, що маємо на сьогоднішній день.
В якийсь момент нам потрібно перейти з хаотичного вихору органічних хімічних речовин до недосконалим репликациям кодів, які можна розглядати як перший проблиск життя; першу екосистему, як того вимагає гіпотеза РНК-світу.
На жаль, у цій гіпотезі є проблема курки і яйця.
Життя залежить від споживання енергії з одного джерела — будь то хімічні зв’язки або сонячне світло — і використання її для перегрупування з’єднань. Без джерела енергії ми не могли б прискорити виробництво базових хімічних речовин, з яких потім складаються примітивні генетичні коди.
Хоча всі сучасні організми успадковують необхідне клітинне пристрій, перші метаболічний стрибок повинен був спиратися на досить поширений джерело енергії. Так, щоб його було простіше знайти не в житті, а в навколишньому середовищі.
На початку 1950-х років два хіміка — Стенлі Міллер і Гарольд Юрі — цікавим чином згенерували ряд амінокислот з простих матеріалів, вперше продемонструвавши, що базові речовини для білків не обов’язково потребу в живому джерелі.
Вони подали напругу до середовища, припускаючи, що рання Земля щедро отримувала удари блискавок, а значить і енергію.
Але незважаючи на те, що цей процес дійсно справив амінокислоти, РНК складається з іншого алфавіту базових хімічних речовин. Спроба зрозуміти, як вони утворилися, також вилилася в енергетичну проблему.
У минулому році група вчених припустила, що плазма з ударних хвиль, що розповсюджуються з місця падіння астероїдів, могла забезпечити достатньо енергії для перетворення органічних будівельних блоків в формамід — батьківську молекулу для чотирьох букв РНК.
Що ж, частково ці рідкісні події — удари астероїдів і блискавок — можуть пояснити виробництво невеликого ряду ключових гравців. Між тим, є цілий ряд інших хімічних речовин, які могли б мати допоміжні ролі і які також потребують поясненні.
Нове дослідження трохи відступає, щоб включити історію про більш широкої трупи акторів, які могли б виявитися важливими в ланцюжку жизнеобразующих реакцій. Одним з таких прикладів є з’єднання цианамид.
Більш ранні роботи інших вчених намітили шляхи створення фундаментальних стартових блоків РНК сполук начебто ціаністого водню в присутності практично одного ультрафіолетового світла. Але для цього потрібно було сформувати цианамид, і нікому цього не вдавалося зробити.
«Наша мета, відповідно, полягала в тому, щоб розробити мережу реакцій, які виробляють прості цукри, включаючи цианамид, та інші важливі прекурсори для синтезу РНК в «одній каструлі», пишуть вчені.
Після аналізу ланцюжків реакцій, підтримуваних не ультрафіолетовим світлом, а більш інтенсивним гамма-випромінюванням, вони помітили, що рівні цианамид підвищувалися пропорційно досить несподіваним реагентів — іонів хлору.
З двох компонентів, що містяться в солі, саме натрій зазвичай привертає найбільше уваги, а його хлоридний супутник, який рідко бере участь в реакціях, як правило, не береться до уваги.
Судячи з усього, опромінення гамма-променями послаблює електрони хлоридів і забезпечує приплив енергії, необхідної для утворення ціанаміду. У певному сенсі це звучить більш складно (і менш хвилююче), ніж удари блискавок і падіння астероїдів. Але життя не обов’язково повинна була починатися з буму.
Можливо, вона почалася з щіпки спецій.
