Ученые обнаружили набор химических реакций, в результате которых из распространенных на ранней Земле материалов могут появляться строительные блоки жизни.
Считается, что первые формы жизни возникли на Земле миллиарды лет назад из богатой питательными веществами смеси, которую часто называют "первичным супом". Молекулы, содержащиеся в нем, начали реагировать друг с другом, благодаря дополнительной энергии, такой как удары молнии или гидротермальные источники, пока они не образовали основные органические соединения, затем аминокислоты, которые после этого соединились в пептиды и белки, в конечном итоге став компонентами живых клеток.
Химия жизни
Это, конечно, огромное упрощение, и конкретные химические реакции, которые происходили во время всего этого процесса, остаются неясными. Ранее ученые провели исследование, приготовив свои собственные версии первичного бульона, основываясь на данных о том, какие вещества предположительно преобладали на Земле в то время, и подвергая его различным превращениям, чтобы увидеть, могут ли при этой в среде появиться молекулы-предшественники жизни.
Для нового исследования ученые Института Скриппса усовершенствовали свой собственный рецепт первобытного супа и обнаружили новый набор химических реакций с использованием относительно простых исходных веществ, которые, вероятно, были распространены на ранней Земле. Все, что потребовалось для начала этих реакций, - это цианид, аммиак, углекислый газ и альфа-кетокислоты. Поместив все это в бульон, авторы начали наблюдать, как синтезируются аминокислоты.
Каждый из четырех ингредиентов играет свою роль. Альфа-кетокислоты живые клетки сегодня используют для производства аминокислот. Аммиак является источником азота, который необходим для процесса превращения. Цианид запускает реакцию, а углекислый газ ускоряет ее.
По словам ученых, этот процесс, по сути, представляет собой процесс образования аминокислот в живых клетках, за исключением того, что цианид заменяет ферменты, которых еще не было в первичном бульоне. Эта простота и сходство с текущими биологическими процессами предполагает, что именно так и появились первые «молекулы жизни».