|
Рецепт жизни на Земле и Марсе
|
|
|
|
Как возникла жизнь на каменистых планетах, таких как Земля (и, возможно, Марс), до сих пор остается загадкой. Скорее всего, все началось с РНК. Считается, что РНК (рибонуклеиновая кислота), вероятно, отвечала за организацию информации у первых форм жизни, появившихся в Солнечной системе. В отличие от двухцепочечной ДНК, РНК обычно представляет собой одноцепочечную молекулу. Он выполняет множество функций, включая перенос генетической информации, обеспечение возможности химических реакций, регулирование определенных молекул и репликацию фрагментов ДНК для доставки их туда, где они необходимы. Молекулярный биолог Стивен Беннер из Фонда прикладной молекулярной эволюции (FfAME) недавно провел исследование, которое показало, что РНК является результатом слияния простых молекул на горных породах миллиарды лет назад, в эпоху Хадея.
|
|
|
|
В то время как многие древние породы, которые привели к образованию РНК, уже давно были покрыты Землей, вулканические базальты, обезвоженные фосфаты и минералы буры, которые могли присутствовать в этих породах, все еще остаются на пыльной поверхности Марса (Марс отражает то, на что была похожа Земля, когда ей было около 4,3 миллиарда лет много лет назад). Бура, или тетраборат натрия, может быть, больше известна как чистящий порошок, но минералы, содержащие буру, также контролируют реакции, которые приводят к синтезу РНК, хотя долгое время считалось, что борат подавляет некоторые этапы образования РНК. Основа РНК состоит из сахара рибозы и чередующихся групп фосфатов. Рибоза может легко разлагаться, но она необходима для связывания с фосфатами, а минералы буры могут помочь стабилизировать ее.
|
|
|
|
|
|
|
“[Синтез РНК] мог происходить в Хадее (Земля) и Ноахе (Марс) в единой геологической среде с боратами, активированными фосфатами и органическими углеводами, стабилизированными либо в виде сульфонатных аддуктов, либо в виде боратных комплексов, в ограниченных базальтом и периодически гидратируемых водоносных горизонтах [...], способных принимать материалы, образующиеся в атмосфера, как до, так и после воздействия”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в журнале PNAS.
|
|
|
|
Анализ образцов с астероида Бенну, проведенный группой исследователей из Университета Тохоку в Японии, подтверждает идею о том, что рибоза была необходима для образования первой РНК. И что удивительно, они обнаружили рибозу и глюкозу (обе они необходимы для биохимии) в образцах, собранных космическим аппаратом OSIRIS-REx, что может означать, что другие астероиды, содержащие те же вещества, перенесли их на Землю при столкновении.
|
|
|
|
Специфический каменистый состав ранней Земли, по-видимому, также сыграл решающую роль в развитии РНК. Беннер, например, считает, что на древнем Марсе были водоносные горизонты (проницаемые горные породы, которые позволяли переносить грунтовые воды), которые были более подвержены воздействию атмосферы, чем на Земле эпохи Хадо, что предотвратило бы растворение пребиотических молекул и их потерю в бескрайних просторах океана. Кроме того, базальтовое стекло — силикаты, которые затвердевают при охлаждении лавы или горных пород, расплавленных при ударах астероидов, — вероятно, помогло компонентам РНК соединиться в длинные нити.
|
|
|
|
Считается, что жизнь возникла быстро после того, как произошли правильные реакции — всего через несколько сотен миллионов лет после того, как молодая Земля остыла настолько, чтобы на ней могли существовать живые существа. Требуется еще гораздо больше информации, чтобы точно доказать, как жизнь возникла на первобытной Земле (и, возможно, на других каменистых планетах), но, несмотря на неопределенность, Беннер определенно что-то нащупал.
|
|
|
|
“Мы еще не закончили”, - сказал он в недавней статье для Science, ссылаясь на то, что все компоненты РНК должны иметь одинаковую форму. “Большая проблема заключается в том, что строительные блоки РНК могут быть как левосторонними, так и правосторонними”.
|
|
|
|
Загадки сохраняются.
|
|
|
|
Источник
|
