Вчені зробили найважливіший крок до відповіді про зародження життя на нашій планеті, і Земля — не єдине місце, де це могло статися
Молекули, які вважаються важливими для зародження життя на Землі, могли виникнути з неорганічних хімічних речовин, йдеться в новій роботі, яка дає потенційно важливе уявлення про те, як живі організми з’явилися на нашій планеті мільярди років тому.
Нещодавнє дослідження, проведене вченими Ньюкаслського університету за підтримки Ради з вивчення природного середовища Великої Британії, було присвячене не тільки походженню життя на Землі, а й тому, як геологічні матеріали допомогли виникнути деяким із найбільш ранніх організмів планети.
Під час серії експериментів дослідники використовували водень, бікарбонат і магнетит із високим вмістом заліза в умовах, дуже схожих на ті, що виникають у природі поблизу жерл на дні океану, з яких б’є дуже гаряча, багата на мінерали вода.
Відомі як гідротермальні джерела, ці гарячі ділянки на морському дні є середовищем, визнаним населеним для екстремофілів — мікроорганізмів, які кидають виклик очікуванням вчених своєю здатністю процвітати в дуже суворих умовах, зокрема в неймовірній спеці, а також екстремальній кислотності.
Під час нещодавнього дослідження, проведеного командою з Ньюкасла, було отримано цілу низку різних органічних молекул, що включають до 18 атомів вуглецю, а також карбонові кислоти.
Ці кислоти — більш відомі як жирні кислоти — являють собою органічні молекули, компоненти яких є одночасно гідрофобними й гідрофільними. Одним словом, органічні ділянки, що входять до їхнього складу, можуть як притягувати, так і відштовхувати воду, що призводить до природного утворення клітинних відсіків у водному середовищі, які, як припускають дослідники, могли зіграти ключову роль у формуванні клітинних мембран.
Хоча важливість жирних кислот для клітинного складу і так добре відома, одна з проблем, яку не змогли розкрити попередні дослідження, полягала в тому, звідки ці кислоти взялися і як вони могли дати початок одним з найбільш ранніх клітинних живих організмів планети.
Доктор Грем Пурвіс, науковий співробітник Даремського університету, який керував дослідженнями, проведеними в Ньюкаслі в рамках цієї роботи, каже, що розуміння процесів, які призвели до формування клітинних компартментів, має центральне значення для розуміння зародження життя на нашій планеті.
Гідротермальне джерело.
“Ці відсіки зіграли важливу роль у розвитку реакцій, що підтримують життя, концентруючи хімічні речовини й сприяючи виробленню енергії, — ідеться в заяві Пурвіса, – потенційно слугуючи наріжним каменем найбільш ранніх моментів життя”.
Однак одне з головних запитань про подібні процеси, які повинні були відбуватися на первісній Землі, — це питання про те, де вони могли відбуватися.
Основним претендентом на місце, де могли відбуватися подібні процеси, є гідротермальні джерела. Таке середовище могло сприяти змішуванню гарячої води з рідинами, багатими воднем та іншими мінералами.
Коли ця надзвичайно гаряча вода виходить із жерл на дні океану, вона змішується з морською водою, що містить вуглекислий газ.
Під час експериментів дослідницька група з Ньюкасла змогла відтворити умови, які існували в хімічному середовищі вздовж цих первісних джерел у стародавніх океанах Землі. Дослідження показали, що багаті воднем рідини, змішуючись не тільки з водою, що містить вуглекислий газ, а й з мінералами, багатими на залізо, призводили до утворення молекул в результаті природних процесів, які могли мати ключове значення для створення ранніх клітинних мембран.
Результати дослідження показують, що в таких умовах могли утворюватися прості клітинні мембрани, що, ймовірно, послужило поштовхом до формування раннього життя. Крім того, в таких умовах могли утворюватися різні типи клітинних мембран. Однак потенційно дуже важливим є те, що цей процес також може бути гарним джерелом для виробництва кислот, що мають вирішальне значення для формування життя, які були виявлені в інших місцях, а саме в метеоритах.
Доктор Джон Теллінг, головний дослідник і викладач біогеохімії в Школі природничих наук про навколишнє середовище Ньюкасла, каже, що нова робота вказує на ймовірний спосіб, за допомогою якого з’явилися найбільш ранні форми життя на Землі, і наразі команда зосереджена на вивченні того, що сталося б далі. Подальше, за словами Теллінга, ймовірно, включало б від’єднання органічних молекул від мінеральних поверхонь і формування “сферичних мембранних відсіків, схожих на клітини; перші потенційні “протоклітини”, які в майбутньому сформували перше клітинне життя”.
Ще один цікавий висновок, якого дійшли дослідники, – припущення про те, що процеси, які призводять до утворення мембран, могли відбуватися не тільки в давнину, а й зараз відбуваються в океанах, які перебувають під крижаними щитами лун нашої Сонячної системи.
Тобто, давнє припущення, що живе з’явилося з неживого, схоже, знаходять наукове підтвердження.
Нова робота групи дослідників, “Генерування довголанцюгових жирних кислот шляхом водневого відновлення бікарбонатів у давніх лужних гідротермальних джерелах” (Graham Purvis et al.), була опублікована в журналі Communications Earth & Environment 10 січня 2024 року.
*****************
Шановні добродії, дорогі українці, долучайтесь до допомоги ЗСУ. За ваші кошти БФ “Полонія” придбає для наших ЗСУ автомобілі та іншу необхідну техніку і матеріали. Вся інформація про використання Ваших коштів буде публікуватись на сайті fenixslovo.com:
Одержувач: БЛАГОДІЙНА ОРГАНІЗАЦІЯ “БЛАГОДІЙНИЙ ФОНД “ПОЛОНІЯ”
Код Одержувача: 45182991
Банк Одержувача: АТ «ОТП БАНК» в м. Київ
МФО 300528
Рахунок № UA743005280000026000000034874
Для допомоги ЗСУ.
