Металлы в гидротермальных источниках могли запустить жизнь на Земле

Исследователи из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне сделали сенсационное открытие, связанное с происхождением жизни на нашей планете. Согласно их данным, химические реакции, инициируемые металлами в гидротермальных источниках, находящихся на дне древнего океана, могли сыграть ключевую роль в этом процессе. Результаты их работы были опубликованы в виде серии препринтов на платформе ArXiv.org.

Одним из важнейших вопросов, касающихся возникновения жизни, является роль фосфата — вещества, которое входит в состав ДНК, РНК и молекулы АТФ, обеспечивающей клетки энергией. Проблема заключается в том, что фосфат плохо растворим в воде и с трудом вступает в химические реакции.

Авторы исследования выдвинули гипотезу о том, что на ранней Земле металлы, обнаруженные в гидротермальных источниках, могли помочь решить эту проблему. Для формирования своей теории они исследовали редкие типы бактерий, способных преобразовывать фосфит в фосфат, используя при этом высвобождающуюся энергию для синтеза жизненно важных биомолекул.

Для проверки своей идеи ученые провели эксперименты с различными металлами в лабораторных условиях. В ходе этих испытаний никель проявил себя как умеренно эффективный катализатор, а палладий значительно ускорял процесс присоединения фосфатных групп к таким молекулам, как рибоза, глюкоза и аденозинмонофосфат, которые необходимы для функционирования живых клеток.

По мнению исследователей, аналогичные реакции могли иметь место миллиарды лет назад в так называемых серпентинизирующих гидротермальных источниках. Эти источники представляют собой места, где морская вода взаимодействует с породами земной мантии, создавая условия для образования водорода и других химически активных веществ.

Недавние геологические исследования подтвердили наличие никеля, палладия и других потенциальных катализаторов в таких источниках. Кроме того, в этих породах был найден фосфит — еще один важный элемент предложенной модели.

По мнению ученых, гидротермальные источники могли одновременно обеспечивать как реагенты, так и металлы, необходимые для начала первых биохимических реакций. Если эта гипотеза будет подтверждена, она может пролить свет на то, как фосфат стал одним из основных строительных блоков жизни задолго до появления первых клеток.

Читайте также: