У Всесвіті існують різні рецепти для створення життя: вони не такі, як на Землі
Учені представили результати пошуків нових хімічних рецептів для виникнення життя у Всесвіті.
Життя на Землі засноване на шести хімічних елементах — це вуглець, водень, азот, кисень, фосфор і сірка. Але як щодо потенційних живих істот в інших частинах Всесвіту? Чи необхідні для виникнення життя там ті самі елементи, чи існує багато різних рецептів для виникнення життя? На це запитання складно відповісти, оскільки існує обмежена кількість відомих хімічних речовин, які життя могло б увібрати в себе. Тому автори дослідження, опублікованого у виданні Journal of the American Chemical Society, створили нову “кулінарну книгу” із сотнями рецептів, які потенційно можуть бути об’єднані для створення живих істот, пише EarthSky.
Учені склали 270 різних наборів молекул для нової “кулінарної книги життя”. Ці комбінації молекул містять атоми з усієї періодичної таблиці хімічних елементів і потенційно можуть призвести до процесу, який називається стійким автокаталізом. Автокаталіз — це коли хімічні реакції продукують молекули, які сприяють повторенню однієї й тієї ж реакції знову та знову.
Ці реакції — це важлива частина розвитку життя. Хімічні речовини можуть досить легко з’єднуватися одна з одною, але повторення є ключовим фактором. Недостатньо лише один раз змішати правильні хімічні речовини, адже це має бути безперервний процес.
За словами вчених, хоча відомо, що будівельні блоки життя широко поширені у Всесвіті, раніше вважалося, що автокаталітичні реакції у Всесвіті відбуваються рідко. Це означало, що рецепт, за яким виникло життя на Землі, можливо, не дуже поширений. Але нове дослідження свідчить про протилежне.
Щоб спробувати визначити, які ще рецепти життя можливі у Всесвіті, учені зосередилися на пошуку конкретних типів реакцій, які називаються реакціями конпропорціонування.
У цьому випадку є дві хімічні сполуки, які включають один і той же елемент із різною кількістю електронів, або реакційних станів. Вони об’єднуються, утворюють нову сполуку, в якій елемент перебуває в середині початкового реакційного стану. Ці дві сполуки мають різні ступені окиснення.
Але цей процес має бути повторюваним або автокаталітичним. Як це відбувається? Реакція має виробити матеріал, який дасть змогу процесу розпочатися заново. Ця нова реакція потім створює ще більше нового матеріалу, і так далі, утворюючи цикл.
Під час реакцій конпропорціонування утворюються множинні копії деяких молекул, що беруть участь у процесі. Це забезпечує матеріали для наступних кроків в автокаталізі. Водночас кожен новий виток циклу стає швидшим за попередній. Це прискорює наступні реакції. Учені проводять аналогії з кроликами. Кролики об’єднуються в пари та народжують потомство. Потім дитинчата виростають і утворюють пари, унаслідок чого народжуються нові кролики. І так далі.
Вивчення більшої кількості потенційних рецептів життя може допомогти вченим краще розрізняти справжні біосигнатури та хибні результати, вважають автори дослідження.
