Содовые озера, в которых преобладают растворенные виды натрия и карбоната, могли обеспечить подходящие условия для первых клеток, говорится в исследовании, опубликованном в PNAS Nexus, сообщает научное издание Рhys.org.
Ранние клетки могли состоять из РНК внутри липидных мембран. Но для функционирования РНК необходимы двухвалентные катионы, такие как Mg2+, которые разрушают примитивные мембраны, состоящие из жирных кислот. Возникает вопрос, могли ли относительно низкие концентрации Mg2+, обнаруженные в содовых озерах, позволить РНК и мембранам функционировать вместе.
Чтобы изучить эту возможность, Закари Коэн и его коллеги собрали воду из озер Ласт Ченс и Гуденоу в Канаде после сезонного испарения. В содовых озерах содержалось ~1 М Na+ и ~1 мМ Mg2+ при pH 10. Авторы обнаружили, что спонтанное удлинение коротких РНК-праймеров происходит в озерной воде со скоростью, сравнимой со скоростью в стандартных лабораторных условиях.
Ученые добавили в озерную воду жирные кислоты, которые могли быть доступны на ранней Земле, чтобы проверить, будут ли молекулы собираться в мембраны. Мембраны образовывались в разбавленной воде, имитирующей дождь, и сохранялись даже в окружении концентрированной озерной воды сухого сезона.
По мнению авторов, содовые озера на ранней Земле могли поддерживать ключевые особенности развития протоклеток: копирование РНК и активность рибозимов происходили в сухой сезон, а формирование везикул – во влажный.
[Фото: Zachary R. Cohen]
