Источником жизни на Земле мог стать ядовитый газ

Ученые сформулировали новую теорию происхождения жизни на Земле. Согласно их данным, для создания живой самовоспроизводящейся молекулы мог потребоваться цианистый водород (синильная кислота), сообщает The Astrophysical Journal.

Вопрос, когда именно на Земле появилась жизнь, до сих пор остается без ответа. Считается, что это произошло между 4,5 и 3,7 миллиардами лет назад.

Ранние формы жизни должны были значительно отличаться от современных. Существующая сейчас жизнь зависит от трех макромолекул.

Грубо говоря, наша ДНК хранит информацию, РНК передает эту информацию для производства белков, а белки выполняют большую часть работы по поддержанию жизни», – отметили ученые.

Эта сложная взаимосвязанная система вряд ли появилась сразу в своем современном виде. Между тем даже примитивная жизнь нуждается в выполнении основных функций: хранении информации, самовоспроизведении и катализе других химических реакций.

Ученые полагают, что на ранних этапах эволюции все три функции выполняла РНК. Но оставалось неизвестным, откуда произошла сама эта макромолекула.

Авторы нового исследования разработали модель ранней Земли. Они обратились к периоду, когда на ней только начали формироваться океаны и континенты. Молодая планета представляла собой огромную химическую «лабораторию» – метеориты приносили к ее поверхности водород, вулканы извергали углекислый газ, из подводных трещин происходила утечка метана.

Все молекулы накапливались в атмосфере, где подвергались ультрафиолетовому излучению и ударам молнии. Эти условия способствовали образованию цианистого водорода.

Этот газ смертельно опасен для живых существ, но в древности, по мнению ученых, именно он помог жизни зародиться. Его ключевым свойством является то, что он способен вступать в реакцию сам с собой. Кроме того, цианистый водород вступает в реакцию с другими молекулами, такими как формальдегид. В результате возникают биомолекулы – строительные блоки нуклеиновых оснований, рибозы и нуклеотидов, которые затем образуют РНК.

Компьютерная модель показала, что цианистый водород мог выпадать вместе с дождем в небольшие теплые пруды, где начинал соединяться с другими молекулами. Около ста миллионов лет спустя, когда метеориты перестали падать, уровень водорода в атмосфере упал. Но к тому времени, возможно, было создано достаточное количество аденина, чтобы начать формирование цепей РНК.

По мнению ученых, формирование жизни началось 4,4 миллиарда лет назад. Другое исследование связало зарождение жизни на Земле с ударами молний. Они высвобождали фосфор.