Упавший в водоем метеорит мог стать причиной зарождения жизни на Земле, — ученые

Упавший в водоем метеорит мог стать причиной зарождения жизни на Земле, — ученые

Молекулы рибонуклеиновой кислоты, возможно ответственные за появление первой жизни на Земле, могли впервые образоваться в мелких теплых водоемах на поверхности планеты.

Международный коллектив ученых из Канады и Германии смоделировал процессы, которые могли происходить в таких водоемах, и сделал вывод, что азотистые основания в таком случае должны были попасть на Землю при столкновении с метеоритами.

Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Одной из гипотез происхождения жизни на Земле является модель мира РНК, согласно которой одной из первых стадий возникновения жизни на Земле был этап, когда генетическая информация кодировалась в форме рибонуклеиновых кислот. Однако правдоподобных механизмов образования первых молекул РНК пока предложено не было. Неизвестны ни источники азотистых оснований на Земле, на которой, вероятнее всего, в это время была нейтральная, а не восстановительная атмосфера, ни точные пути образования нуклеотидов и полимеризации из них рибонуклеиновых кислот.

Сейчас существует две основных гипотезы, где формировались РНК: это могло происходить в гидротермальных источниках в океанах или в теплых мелких водоемах на поверхности Земли. Вторая гипотеза считается более вероятной из-за того, что внутри океана нет необходимой для полимеризации циклической смены сухих и влажных сезонов.

В своей новой работе международный коллектив ученых из Канады и Германии детально изучил возможное образование молекул РНК в мелких поверхностных водоемах для наиболее вероятных диапазонов условий на Земле в катархейский период (примерно от 4,5 до 4 миллиарда лет назад). Точная температура, которая была на планете в это время, неизвестна, поэтому в своей работе ученые рассматривают два возможных варианта: около 20 градусов Цельсия (модель «теплой» Протоземли) и около 65 градусов (модель «горячей» Протоземли). При этом из-за отсутствия озонового слоя был достаточно высокий уровень ультрафиолетового излучения. В качестве возможных источников азотистых оснований ученые рассматривали межпланетную пыль и метеориты, в образцах породы которых уже удавалось найти следы аденина, урацила и гуанина.

Учитывая все эти условия, ученые смоделировали процесс изменения условий в водоемах в течение года в результате осадков и процессов испарения и инфильтрации жидкости вглубь породы. В зависимости от температурного режима и уровня осадков, могло образоваться несколько стационарных режимов колебаний температуры и уровня воды в водоемах, но для всех из них были выражены сезонные колебания. Такие колебания приводили к тому, что в зависимости от сезона для азотистого основания преобладала или реакция гидролиза, или реакция фотодиссоциации.

Оказалось, что сезонные колебания действительно могут привести сначала к образованию нуклеотидов, а потом и их полимеризации в молекулы РНК. При этом изначальным источником азотистых оснований должны быть именно метеориты, количество которых в эпоху поздней тяжелой бомбардировки было достаточным для доставки на Землю необходимого количества азотистых оснований.
Наиболее благоприятными условиями для образования молекул РНК являются температуры от 50 до 80 градусов Целься, что подтверждает модель «горячей» Протоземли. При таких температурах весь процесс образования РНК занимает всего несколько лет: сначала азотистые основания, попавшие на Землю с метеоритами, реагируют с рибозой и источником фосфора с образованием нуклеотидов. Согласно модели, этот процесс занимает 2 или 3 года. После этого за 1—2 сезонных цикла происходит полимеризация нуклеотидов. Такая высокая скорость не дает образовавшейся системе откатиться назад и разрушить все образовавшиеся РНК, например, в результате еще одного столкновения с метеоритом.

Несмотря на внешнюю стройность предложенной модели, у нее существуют и очевидные недостатки. Так по словам Джона Сазерленда, предложившего в 2009 году новый путь абиотического синтеза рибонуклеотидов на Земле, у этого механизма есть, как минимум, две проблемы. Во-первых, очень высока вероятность разложения азотистых оснований при столкновении метеорита с Землей, потому что температура при этом достигает 2300 градусов по Цельсию. Во-вторых, земных условий может оказаться недостаточно для прямого образования рибонуклеотидов из азотистых оснований и рибозы, и сейчас считается, что это происходило по другим механизмам.

Если предложенная гипотеза все же верна, то исходя из количества упавших на Землю метеоритов, мир РНК мог появиться на Земле спустя уже 200 миллионов лет после того, как условия на ней стали пригодны для жизни. С другой стороны, в недавней работе группа ученых из Чехии высказала гипотезу, что состав атмосферы на Протоземле в какой-то момент был восстановительным и содержал большое количество угарного газа, аммиака и метана. А из такой атмосферы азотистые основания могли образоваться и непосредственно на Земле.

Источник: N+1

 

Последние новости
В сеть попала удаленная сцена из финальных «Мстителей»

В сеть попала удаленная сцена из финальных «Мстителей»

В ролике можно увидеть Тони Старка и его взрослую дочь Морган
Луценко пожаловался на свою каторжную работу в должности генпрокурора

Луценко пожаловался на свою каторжную работу в должности генпрокурора

Экс-генпрокурор признался, что ходил в ГПУ как на каторгу, «сжав зубы»
В НБУ назвали имена олигархов — злостных должников

В НБУ назвали имена олигархов — злостных должников

Стали известны имена владельцев банков, которые больше всех задолжали по кредитам
Зеленский обсудил с послами стран «Большой семерки» ход реформ в Украине

Зеленский обсудил с послами стран «Большой семерки» ход реформ в…

Особое внимание в ходе встречи было уделено борьбе с коррупцией
Во время митинга под ОП умерла женщина

Во время митинга под ОП умерла женщина

Смерть констатировали врачи, прибывшие на место
Кива объяснил, зачем пришел в Раду в маске Джокера

Кива объяснил, зачем пришел в Раду в маске Джокера

Народный депутат заявил, что Украина находится в руках дикарей
Суд продлил арест Юрия Грымчака

Суд продлил арест Юрия Грымчака

Он по-прежнему может внести залог
Выборы мэра Киева: Пальчевский дышит в спину Кличко, — соцопрос

Выборы мэра Киева: Пальчевский дышит в спину Кличко, — соцопрос

Проведенные исследования показывают новые тенденции в предпочтениях киевлян при выборе мэра столицы
Генпрокуратура объяснила задержание мужа Скороход из «Слуги народа»

Генпрокуратура объяснила задержание мужа Скороход из «Слуги народа»

Задержанній Алякин получил украинское гражданство незаконно
Названы страны-участницы «Евровидения 2020»

Названы страны-участницы «Евровидения 2020»

Музыкальное соревнование состоится весной 2020 года в Роттердаме
JIT опубликовала разговор Бородая с Сурковым о событиях на Донбассе

JIT опубликовала разговор Бородая с Сурковым о событиях на Донбассе

Влияние России на ДНР выходило за рамки военной поддержки
Тенденции в мировом авиастроении и перспективы отрасли в Украине

Тенденции в мировом авиастроении и перспективы отрасли в Украине

Перспективы украинского авиастроения выглядят достаточно сумрачно на фоне стремительно консолидирующихся мировых компаний отрасли.
Ермак встречался в Киеве с американским лоббистом

Ермак встречался в Киеве с американским лоббистом

 Ланза известен тем, что помогал снять американские санкции с российского олигарха Олега Дерипаски
Милованов сообщил о сокращении сельхозземли в Украине

Милованов сообщил о сокращении сельхозземли в Украине

С 2016 года сельхозземли в Украине стало на 10% меньше
Актер Армен Джигарханян попал в реанимацию

Актер Армен Джигарханян попал в реанимацию

У артиста обострились хронические заболевания на фоне затяжной пневмонии
Зеленский и Туск обсудили строительство «Северного потока-2»

Зеленский и Туск обсудили строительство «Северного потока-2»

Дональд Туск поприветствовал существенную активизацию реформ в Украине
Опубликованы очередные радиоперехваты по делу MH17: боевики подконтрольны Кремлю

Опубликованы очередные радиоперехваты по делу MH17: боевики подконтрольны Кремлю

ФСБ России и служба военной разведки ГРУ были вовлечены в повседневное управление ДНР
Тимошенко принялась снижать цену на газ для населения

Тимошенко принялась снижать цену на газ для населения

Весь газ отечественной добычи она хочет направить на нужды населения
Енин подсказал, как Зеленскому избежать ловушки Путина на Донбассе

Енин подсказал, как Зеленскому избежать ловушки Путина на Донбассе

Эксперт выразил мнение, что президенту Украины следует использовать опыт Молдовы для решения конфликта с Россией
У Меркель отреагировали на голосование по «Северному потоку-2» в Бундестаге

У Меркель отреагировали на голосование по «Северному потоку-2» в Бундестаге

Решение Бундестага ничего не меняет, заявил министр экономики и энергетики ФРГ.
У Путина сосчитали жителей Донбасса с российскими паспортами

У Путина сосчитали жителей Донбасса с российскими паспортами

В Ростовской области 170 000 жителей ОРДЛО получили российское гражданство
Арахамия пообещал лично вынести вопрос об исключении Скороход из “Слуги народа”

Арахамия пообещал лично вынести вопрос об исключении Скороход из “Слуги…

Глава фракции "Слуга народа" заявил, что Скороход им не нужна.
Названы самые полезные соки для здоровья мужчин

Названы самые полезные соки для здоровья мужчин

Соки — это настоящий кладезь витаминов и минералов для вашего организма.
Ученые нашли на Марсе следы инопланетян

Ученые нашли на Марсе следы инопланетян

В кратере Джезеро в древности располаналось озеро, в которое впадали реки
Названо количество заключенных украинцев в Польше

Названо количество заключенных украинцев в Польше

Польская прокуратура внесла на рассмотрение суда представление об экстрадиционном аресте одного из лидеров УНА-УНСО.
Xiaomi Mi Mix 4 получит интересную фишку

Xiaomi Mi Mix 4 получит интересную фишку

В Сети всплыла одна из особенностей нового смартфона Xiaomi Mi Mix 4
Верещук грозит увольнение с должности представителя Кабмина в Раде

Верещук грозит увольнение с должности представителя Кабмина в Раде

Верещук обсудит этот вопрос с премьером Алексеем Гончаруком.
Рынок земли в Украине – это покруче, чем два Майдана, — Пальчевский

Рынок земли в Украине – это покруче, чем два Майдана,…

Пальчевский призвал Зеленского провести референдум
В Украине введут новые правила приема на работу

В Украине введут новые правила приема на работу

Новый КЗоТ позволит заключать трудовой договор в электронной форме и автоматически
В ЕС сомневаются относительно помощи Украине из-за Коломойского

В ЕС сомневаются относительно помощи Украине из-за Коломойского

В ЕС есть сомнения в необходимости помощи Украине, которая не прикладывает усилий к решению вопроса вывода средств из ПриватБанка.
Читай также