Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что в атмосфере ранней Земли могли образовываться ключевые молекулы, связанные с жизнью, задолго до того, как на планете появился кислород. Эти молекулы, включая аминокислоты, образовывались естественным образом в небе, что ставит под сомнение устоявшиеся представления о зарождении жизни.
Работа исследовательской группы из Колорадского университета в Боулдере открывает новое понимание условий, которые могли способствовать зарождению жизни на Земле.
Молекулы серы, ранее считавшиеся результатом биологической активности, могли возникать в атмосфере планеты задолго до появления жизни.
Сера — важный элемент жизни, она входит в состав аминокислот, строительных блоков белков. Хотя сера присутствовала в ранней атмосфере, большинство ученых полагали, что органические молекулы с серой, например, аминокислоты, возникли только после того, как живые организмы уже существовали.
Биомолекулы с серой
Космический телескоп им. Джеймса Уэбба обнаружил диметилсульфид в атмосфере экзопланеты, и это было воспринято как возможный признак жизни. Однако после исследования показали, что этот химический элемент может возникать естественным образом в лабораторных условиях, без участия жизни. Возможно, то же самое могло произойти и с другими соединениями серы?
В новых экспериментах ученые воссоздали атмосферные условия ранней Земли, используя смесь метана, углекислого газа, сероводорода и азота.
С помощью высокочувствительного масс-спектрометра они выявили широкий спектр серных биомолекул, включая аминокислоты цистеин и таурин, а также кофермент М, играющий важную роль в метаболизме.
Рассчитав, сколько цистеина могла бы производить атмосфера, ученые подсчитали, что на ранней Земле количество этого вещества было бы достаточным для поддержания жизни примерно одного октиллиона клеток. Хотя это количество не так велико по современным меркам, оно все же могло быть достаточным для зарождающейся экосистемы.
Упрощение зарождения жизни
Ученые предполагают, что нужные молекулы могли попасть на поверхность Земли с дождями, обеспечивая химические компоненты для возникновения жизни. Хотя жизнь, вероятно, требовала специфических условий для своего появления, молекулы, такие как цистеин, могли быть уже распространены в атмосфере, помогая в зарождении жизни.
«Наши результаты показывают, что сложные молекулы могли быть доступны в неспециализированных условиях, что облегчило бы зарождение жизни», — отметила руководитель исследования Элеонора Браун.
Геологи выяснили, что сделало Землю пригодной для жизни: видео
Исследование: космическая пыль могла помочь зародиться жизни на Земле
Жизнь на Земле возникла благодаря катастрофе, убедились ученые
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram