Ученые открыли химические реакции, повлиявшие на зарождение жизни на Земле
Ученые обнаружили новый набор химических реакций, в которых используются цианид, аммиак и углекислый газ, которые могли спровоцировать появление жизни на Земле, согласно новому исследованию, опубликованному 28 июля в журнале Nature Chemistry.
Четыре миллиарда лет назад Земля была лишена жизни и покрыта огромным океаном. В течение миллионов лет в этом первобытном бульоне зародилась жизнь. Исследователи уже давно выдвигают гипотезы о том, как молекулы собрались вместе, чтобы вызвать этот переход.
Ранее группа ученых показала, как цианид может активировать химические реакции, которые превращают пребиотические молекулы и воду в основные органические соединения, необходимые для жизни. В отличие от ранее предложенных реакций, эта работала при комнатной температуре и в широком диапазоне рН.
Исследователи задавались вопросом, существует ли при тех же условиях способ получения аминокислот, более сложных молекул, из которых состоят белки во всех известных живых клетках.
В современных клетках аминокислоты образуются из предшественников, называемых α-кетокислотами, с использованием как азота, так и специализированных белков, называемых ферментами. Исследователи нашли доказательства того, что α-кетокислоты, вероятно, существовали в начале истории Земли.
После успешного использования цианида для запуска других химических реакций ученые заподозрили, что цианид, даже без ферментов, может также помочь превратить α-кетокислоты в аминокислоты. Поскольку они знали, что азот потребуется в той или иной форме, они добавили аммиак, который как известно присутствовал на ранней земле. Затем, методом проб и ошибок, они обнаружили третий ключевой ингредиент: углекислый газ. С этой смесью они быстро начали формировать аминокислоты.
Поскольку новая реакция относительно похожа на то, что происходит сегодня внутри клеток, за исключением того, что ее запускает цианид вместо белка, она, скорее всего, является источником ранней жизни, а не кардинально отличающейся реакцией, говорят исследователи.
Исследование также помогает объединить две стороны давних дебатов о важности углекислого газа для ранней жизни, делая вывод о том, что углекислый газ был ключевым, но только в сочетании с другими молекулами.
