Ученые МГУ выдвинули новую версию возникновения жизни

4,5 миллиарда лет назад Земля пережила катастрофическое событие, которое, возможно, стало не только причиной возникновения Луны, но и ключевым моментом для появления жизни на планете. Ученые из МГУ имени М. В. Ломоносова выдвинули гипотезу, что столкновение с другой планетой могло сыграть решающую роль в этом процессе.


Одной из основных проблем в изучении происхождения жизни является дефицит геологических свидетельств, оставшихся с тех времен из-за тектонической активности Земли. Чтобы разгадать, как появилась жизнь, ученые исследуют общие химические свойства всех живых существ, например, состав клеток. Интересно, что он имеет сходство с химией геотермального пара, что стало важной зацепкой для исследователей.

В рамках своих исследований ученые, включая профессора Армена Мулкиджаняна, старшего научного сотрудника Дарью Диброву и заведующего кафедрой Андрея Бычкова, обнаружили, что состав клеток живых существ напоминает химию паров, возникающих в геотермальных источниках. Это привело их к мысли, что первые клетки могли возникнуть в водоемах, где скапливался пар из горячих источников, расположенных рядом с древними вулканами.

Но ученых беспокоил один важный вопрос: почему древнейшие белки, которые были у всех клеток, используют ионы цинка, а не более распространенное железо. Ведь последнего в земной коре в тысячу раз больше, чем цинка.

Ученые предположили, что первые клетки могли возникнуть в среде, которая была богатой цинком, но бедной железом. И тут на помощь приходит Луна. Внимание исследователей привлекло тот факт, что ее породы содержат в сто раз меньше цинка, чем земные. Это можно объяснить тем, как произошел процесс формирования Луны: она образовалась после столкновения Земли с гипотетической планетой Тейей. Это столкновение было настолько мощным, что часть земной мантии выбросилась в космос, где из нее сформировался горячий диск, из которого позже и появилась Луна.

В ходе остывания этого диска элементы, которые оставались в газообразном состоянии, оседали на Земле, в то время как Луна была «обедненной» по многим элементам, включая цинк. Расчеты показали, что на Земле оказалось огромное количество этого металла, который, как наиболее летучий, осел последним, создавая условия для образования органических молекул.

Эти молекулы, взаимодействуя с цинком и другими элементами, создавали идеальные условия для формирования биополимеров — строительных блоков жизни. Ионы цинка, поднимавшиеся с геотермальным паром, принимали участие в образовании первых биологических молекул, которые позднее стали основой ДНК и белков. Такие молекулы должны были быть устойчивыми к радиации и ультрафиолетовому излучению Солнца.

Таким образом, ученые предполагают, что жизнь могла возникнуть в водоемах, наполненных паром термальных источников, вскоре после образования Луны, между 4,5 и 4,1 миллиарда лет назад, пока цинк еще не успел полностью окислиться.

Читайте также: