Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

ДНК на Земле могла возникнуть благодаря радиации и вопреки наличию воды

Учёные открыли процесс, который мог привести к образованию на древнейшей Земле формамида. Это вещество, которое является одним из самых вероятных кандидатов на роль среды для возникновения первых молекул ДНК и РНК. Ключевую роль в обнаруженном механизме играет гамма-излучение природных месторождений радиоактивных веществ.

ДНК на Земле могла возникнуть благодаря радиации и вопреки наличию воды

О таком результате сообщает научная статья, которую в журнале Scientific Reports опубликовала группа исследователей во главе с Закари Адамом (Zachary Adam) из Гарвардского университета.



Более полувека науке известно, что с тезисом "вода – колыбель жизни" не всё так просто. Избыток воды мешает образованию важнейших биологических молекул: ДНК, РНК и белков. Сегодня живые клетки обходят это препятствие, используя сложнейшие биохимические механизмы. Но вряд ли такие изощрённые средства имелись у первых возникающих на Земле "молекул жизни".

Каким же образом эволюция обошла это препятствие? Учёные предлагают разные модели. Например, популярна идея, что жизнь возникла в периодически пересыхающей среде. Это могла быть кромка берега, орошаемая приливами, или, скажем, "чаша" вокруг гейзера.

Альтернативная гипотеза состоит в том, что средой для синтеза первых биологических молекул послужила вообще не вода. Тогда какое вещество могло сыграть эту роль?

Учёные давно обратили внимание на формамид. Эта довольно простая органическая молекула обладает уникальными свойствами. Формамид не просто способствует образованию биополимеров, он и сам, вступая в различные химические реакции, превращается в аминокислоты, нуклеотиды и другие важные "строительные блоки жизни".

Сегодня формамида на Земле сколько угодно: его в больших количествах синтезируют для производства лекарств и пестицидов. Но четыре миллиарда лет назад планета не изобиловала химическими комбинатами. Требовалось найти естественный источник этого вещества, а вот с этим и была проблема.

Конечно, формамид обнаружен в космосе и мог быть занесён на Землю метеоритами. Но таким путём трудно получить большие резервуары концентрированного вещества, а именно это требуется для запуска "биологического синтеза".

Адам и его коллеги, возможно, нашли решение. В своих экспериментах они подвергали цианид водорода и ацетонитрил (а эти вещества наверняка присутствовали на ранней Земле) воздействию гамма-лучей. Учёные обнаружили, что при этом запускается сложная сеть реакций, где одним из основных продуктов является формамид.

Однако откуда же за миллиарды лет до рождения супругов Кюри на Земле возьмутся столь мощные источники радиации? Ведь космическое излучение этого диапазона, к счастью для нас, поглощается атмосферой.

И здесь авторы вспоминают о природном ядерном реакторе в Окло. Правда, он действовал значительно позже, но кто сказал, что это единственный такой реактор за всю историю Земли? А между тем подобное "устройство", по расчётам исследователей, могло производить от 0,1 до 1 моля формамида на квадратный метр поверхности в год. Как уточняет ресурс Phys.org, это в миллион раз больше тех значений, которые могла бы обеспечить "доставка из космоса".

Впрочем, можно обойтись и без такой экзотики, как природный ядерный реактор. Обыкновенное рассыпное месторождение радиоактивных руд может продуцировать 0,1‒0,8 молей нужного вещества в год – правда, уже на квадратный километр поверхности.

Сейчас исследователи изучают открытую ими систему реакций, чтобы выяснить, демонстрирует ли она сложное поведение, которое ожидается от "предшественника экосистемы".

К слову, ранее мы уже писали о том, как учёные воссоздали в лаборатории процесс образования первых нуклеотидов и описали другие реакции, предшествовавшие возникновению жизни.

Автор: Анатолий Глянцев





Ссылка на источник

Tags: ДНК, РНК, абиогенез, исследования, отвлеченное, радиация, химия, эволюция
Subscribe

Posts from This Journal “отвлеченное” Tag

  • Когда нас ждет массовое вымирание?

    65 миллионов лет назад массивный астероид, пяти-десяти километров в поперечнике, ударил в Землю на скорости, превышающей 30 000 километров в час.…

  • Кофе долгой жизни

    В медицинской литературе регулярно появляются сообщения о пользе кофе; и две свежие статьи, опубликованные в Annals of Internal Medicine – из…

  • Насколько оправдана шумиха на тему улучшения мозга?

    Несмотря на смелые прогнозы от нескольких технокомпаний касательно будущего нейронных интерфейсов, наука расширения мозга все еще находится в…

promo alev_biz 18:50, вчера Leave a comment
Buy for 20 tokens
Технология погружения человека в состояние искусственной спячки очень пригодится для будущих межпланетных перелетов, с ее помощью можно было бы спасать заблокированных в шахтах горняков и терпящих бедствие подводников. Разработку такой технологии поддерживает Фонд перспективных исследований…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments