Встановлено, як на Землі могло зародитися перше життя з неживих субстанцій

Німецькі вчені виявили солі, які могли бути попередниками перших біомолекул на нашій планеті.

За даними дослідників, мікроорганізми, що самовідтворюються, могли виникнути на основі унікальної суміші солей і тепла від масштабних вулканічних вивержень, передає Час Пік з посиланням на зарубіжні ЗМІ.

Самовідтворення - ключова частина гіпотези "світу РНК": ідея про те, що рибонуклеїнові кислоти (РНК) можуть як зберігати біологічну інформацію, так і виконувати необхідне складання структури, щоб живі організми могли зростати та розвиватися.

У цьому випадку вчені розглянули суміш магнію і натрію, якою вона могла бути на Землі в перші роки її існування: для складання РНК необхідна відносно висока концентрація двозарядних іонів магнію і більш низька концентрація однозарядного натрію.

Виникає питання, які середовища на ранній Землі могли забезпечити відповідні сольові умови для таких пребіотичних процесів. Одним з геологічно ймовірних процесів, що призводять до утворення солоного середовища, є вилуговування солей з базальту, заявляють вчені.

Дослідники синтезували базальтове скло, яке природним чином зустрічається на Землі при швидкому охолодженні розплавленого базальту (наприклад, при контакті з океанською водою). Аналіз кількості магнію і натрію, витягнутого зі скла, при різних температурах і з різними розмірами включень завжди показував значно більше натрію, ніж магнію. Більш того, рівні магнію завжди були значно нижче, ніж необхідно для правильного функціонування пребіотичної РНК. Дослідники виявили, що частиною цього процесу, якої бракує, були конвективні потоки тепла.

"Ця ситуація цілком змінилася, коли були додані теплові потоки, які, швидше за все, були присутні через високий рівень геологічної активності, очікуваної в пребіотичному середовищі, - говорить біофізик Крістоф Маст з Мюнхенського університету Людвіга Максиміліана в Німеччині. - Ми показали, що поєднання базальтових порід і простих конвекційних потоків може призвести до оптимального співвідношення між іонами Mg і Na в природних умовах".

Температурні градієнти у вузьких тріщинах і порах базальтового скла створюють конвективні потоки, необхідні для оптимізації солей, а також переміщують більше іонів проти току, створюючи так званий термофорез.

Дослідження показує, що разом конвекція і термофорез збільшують кількість іонів магнію в суміші, створюючи умови, при яких може виникати самовідтворювана РНК. Подібні хімічні реакції могли відбуватися на Землі 4 мільярди років тому.

Читайте ще: Дослідники з'ясували, хто гірше за всіх переносить вакцинацію від коронавірусу: молодим жінкам не пощастило