Материалы портала «Научная Россия»

Строительные блоки жизни синтезировались разными путями и одновременно

Строительные блоки жизни синтезировались разными путями и одновременно
Джон Сатерланд из Кембриджа усовершенствовал свой сценарий возникновения жизни на Земле и показал, что кирпичики биомолекул — ацетилена и формальдегид — создавались из цианида водорода, сульфида водорода в присутствии ультрафиолета.

Ученые из Кембриджского университета (Великобритания) под руководством Джона Сатерланда (John Sutherland) разработали новый сценарий возникновения жизни на ранней Земле в условиях кометных бомбардировок. Они показали, что кирпичики биомолекул могли синтезироваться из простых соединений, а те, в свою очередь, были созданы простыми реакциями и катализаторами, которыми изобиловала в те времена планета. Вся эта химия проистекала одновременно и самыми разными способами, ее продукты могли скапливаться в неком «пруду» и там «вариться». Результаты исследования опубликованы в Nature Chemistry, а популярно суть исследования изложил сайте журнала Science.

Живая материя состоит из трех основных компонентов — нуклеиновых кислот, аминокислот и липидов. Считается, что они возникали постепенно и друг за другом на раннем этапе развития Земли. Сначала появились РНК, согласно гипотезе РНК-мира. В 2009 году английский химик Джон Сатерланд доказал, что для синтеза двух из четырех РНК достаточно двух соединений — ацетилена и формальдегида. Участие энзимов в этой реакции необязательно, показал Сатерланд. Но нужно было объяснить, как появились ацетилен и формальдегид, и ученый это сделал в своем новом исследовании.

Химики создали прекурсоры нуклеиновых кислот из цианида водорода (HCN), сульфида водорода (H2S) в присутствии ультрафиолетового излучения. Они также уверяют, что этого в условиях ранней Земли было достаточно, чтобы создать природные аминокислоты и липиды. А это уже компоненты для возникновения живой материи. В первые несколько миллионов лет кометные бомбардировки были на планете обычным делом, а с ними поступал и цианид водорода в большом количестве. Кометы давали энергию и для синтеза цианида водорода иным путем — из водорода, углерода и азота. Недостатка в сульфиде водорода тоже не было, также как и ультрафиолетовом излучении — такой как сейчас атмосферы же еще не существовало. Металлсодержащие минералы служили катализаторами реакций. Причем вся эта химия могла идти в разных местах планеты одновременно и разными путями, а потом ливни смывали химические соединения в единый бассейн, где варился тот самый пресловутый «бульон» жизни.

Загадка происхождения жизни на Земле не оставляет науку уже многие столетия, и сейчас, когда химия необычайно развита и простор для экспериментов огромный, эта область исследований расцвела пышным цветом. См. к примеру, заметку от эксперименте по воссозданию условия возникновения жизни, который Сатерланд, кстати, раскритиковал.

ацетилен возникновение жизни липиды сульфид водорода формальдегид цианид водорода

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • Vladimir Matveev, 9 мая 2016 г. 13:16:32

    Основной вопрос науки о происхождении жизни: мембрана или биофаза?
    Матвеев В.В. 2016. Сравнение фундаментальных физических свойств клеточных моделей (протоклеток) и живых клеток свидетельствует о необходимости новой научной дисциплины – протофизиологии. Полный текст статьи: http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016-Protophysiology.Rus.pdf
    Буду признателен коллегам за комментарии и критические замечания.

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий