Допомогла посуха. Вчені наблизилися до розгадки виникнення життя Землі

Століттями вчені б'ються над розгадкою головної таємниці — як із безлічі неживих молекул на Землі виникло життя. Наприклад, вода від початку здавалася невід'ємним компонентом виникнення життя, водночас процес вирощування деяких життєво важливих компонентів дуже негативно ставиться до намокання, пише Science Alert.

За словами біохіміка з Університету Вісконсин-Медісон Джона Іня, наприклад, дослідникам відомо, що амінокислоти є будівельними блоками білків, а білки потрібні для життя. З часів Чарльза Дарвіна головна теорія полягає в тому, що життя виникло з певного вологого "первинного бульйону". Однак ця теорія також ускладнює узгодження точної ролі води в походження перших стійких самовідтворювальних реакцій.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У новому дослідженні інженерка-хімікиня з Університету Вісконсин-Медісон Гейлі Бойгензан із колегами відтворила модель навколишнього середовища, яке змінювється від вологої до сухо та легко відтворюються в природі з припливами й циклами дня та ночі, а також зі змінами погоди.

У ході дослідження вчені об'єднали низку амінокислот, які можна досить легко зробити природним шляхом. Учені вважають, що, будучи будівельними блоками білків, ці одиниці цілком могли б відігравати важливу роль у ранніх формах біології.

У цьому експерименті вчені використовували амінокислоту гліцин. Потім додали до неї триметафосфат — молекулу, яка природно утворюється у вулканах. А потім цей "бульйон" приправили гілдроксидом натрію (NaOH), щоб підвищити його рН.

Протягом першої години вчені спостерігали, як гліцин утворив молекулу із двох одиниць — димер. Дослідники виявили, що ця реакція вивільняє протони, які нейтралізують рН, необхідний для димеризації, тим самим пригальмовуючи весь процес.

У більш ранніх дослідженнях учені також виявили, що в міру того, як pH розчину ставав дедалі нейтральнішим, димери повільно зв'язувалися один із одним, утворюючи все довші ланцюжки. Цікаво, що після висихання розчину швидкість реакції лише збільшувалася. Дослідники припускають, що це може бути пов'язано з концентрацією молекул, які зближуються одна з одною.

За словами Бойгензан, так учені виявили, що середовище не обов'язково має залишатися стабільним протягом усіх реакцій. Насправді вони можуть відбуватися в різних середовищах за умови, що походження реакції створює сприятливе середовище для наступних кроків. Учені вважають, що цикл переходів від вологих до сухих умов здатний перетворити молекулу на складніші білки, які сприятимуть іншим хімічним реакціям, які відбуваються в житті.

За словами вчених, це далеко не перший натяк на те, що зародження життя могло статися на межі вологості. Надалі вченим належить пройти довгий шлях, щоб остаточно зрозуміти процес зародження життя Землі. Однак дослідники вважають, що розуміння процесів, що лежать в основі створення життя, здатне відкрити двері до нових потужніших технологій, заснованих на хімії.

Раніше Фокус писав про те, що вчені представили новий сценарій зародження життя на Землі.