|
Метеорит - распространенная аминокислота
|
|
|
|
Исследователи из университетов Амстердама и Утрехта наблюдали образование нанополостей в монтмориллонитовой глине под воздействием гамма-аминомасляной кислоты, молекулы которой обычно встречаются в метеоритах. Это до сих пор неизвестное явление может иметь отношение к происхождению жизни на Земле, поскольку в глине были созданы трехмерные нанос-среды, которые, возможно, способствовали возникновению первых химических реакций жизни. Результаты были опубликованы в журнале Communications Earth & Environment.
|
|
|
|
Исследование, проведенное в рамках программы планетарной и экзопланетной науки (PEPSci) Голландского исследовательского совета NWO, добавляет новое измерение концепции "маленького теплого пруда". Этот первобытный водоем обеспечивал взаимодействие органики и минералов на мелководье.
|
|
|
|
Таким образом, каталитическое действие минералов могло привести к созданию первых молекул жизни из более простых органических строительных блоков. Было проведено много исследований взаимодействия глинистых минералов с органическими молекулами, особенно с теми, которые могут привести к образованию биополимеров, подобных земным, таких как белки и РНК.
|
|
|
|
Однако ожидается, что молекулярный состав пребиотиков будет разнообразным, включая молекулы, которые попали в атмосферу Земли с метеоритами. Используя новый подход, кандидат наук Орр Роуз Безали и ее научные руководители Хелен Кинг (Утрехтский университет) и Аннемике Петриньяни (Амстердамский университет) сосредоточились на роли гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), небольшой молекулы, которая обычно встречается в метеоритах. Его роль в синтезе белка неизвестна, и он слабо взаимодействует с глиной.
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, по словам Петриньяни, это довольно "необычное предположение" относительно происхождения жизни. "Однако, из-за его широкого распространения на метеоритах, мы подумали, что было бы интересно исследовать его потенциальную роль. Результаты нас действительно удивили".
|
|
Частичное отшелушивание, приводящее к образованию нанополостей
|
|
|
|
В ходе лабораторных экспериментов исследователи подвергли обычный глинистый монтмориллонитовый минерал (слоистый алюмосиликатный минерал) воздействию ГАМК в различных концентрациях. Используя инфракрасную спектроскопию, рентгеновскую кристаллографию и просвечивающую электронную микроскопию, они смогли выявить, что слабое взаимодействие ГАМК с глиной вызывает процесс частичного отслаивания, при котором слои глины "отслаиваются". Процесс, который начинается в средних слоях глины, также связан с образованием наноразмерных полостей между слоями глины.
|
|
|
|
По словам Петриньяни, эксфолиация широко изучается, особенно в материаловедении, но этот нетипичный случай частичного эксфолиации не рассматривался и также является новым в области происхождения жизни. "Мы первыми сообщаем об этом и считаем, что это может быть весьма актуально. Наноразмерные полости, которые мы наблюдаем, могут способствовать разделению на части, что является фундаментальным требованием пребиотической системы".
|
|
|
|
Орр Роуз Безали объясняет, что такие нанокомпоненты могут способствовать локальному нарушению равновесия в более крупномасштабной пребиотической химической среде, стимулируя синтез важнейших молекул. "В контексте пребиотики это наиболее актуально для химии, требующей низкой активности воды, такой как полимеризация. Это должно каким—то образом сочетаться с разделением на части - еще одной важной функцией жизни.
|
|
|
|
"Таким образом, наше открытие указывает нам на возможный путь исследования, направленный на понимание наноразмерных процессов, ведущих к возникновению жизни. За пределами этой области метод отшелушивания, описанный в нашей работе, может быть использован в качестве устойчивого метода обработки глины для манипулирования и синтеза новых материалов".
|
|
|
|
Источник
|
