Группа астробиологов объявила, что РНК, вероятно, первый генетический материал жизни, образуется спонтанно на стекле базальтовой лавы. Стекло, распространенное на Земле 4,35 миллиарда лет назад и до сих пор присутствующее на Марсе.
В условиях сложности химии и взаимодействия экологических балансов трудно объяснить, как на самом деле зародилась жизнь на Земле. Недавно ученые из Фонда прикладной молекулярной эволюции объявили, что рибонуклеиновая кислота (РНК), вероятно, первый генетический материал жизни, образовалась спонтанно на стекле базальтовой лавы. Такое стекло было в изобилии на Земле 4,35 миллиарда лет назад. Подобные базальты этой древности сохранились на Марсе и сегодня.
Исследование Фонда показывает, что молекулы РНК длиной 100-200 нуклеотидов образуются при синтезе нуклеозидтрифосфатов из различных материалов базальтового стекла. В результате появился новый ключ к разгадке того, как могла зародиться жизнь на Земле и, возможно, на Марсе.
Жизнь могла зародиться в базальтовой лаве
“В то время базальтовое стекло было повсюду на Земле“, — отметил Стивен Мойжис, ученый, принимавший участие в исследовании. “В течение нескольких сотен миллионов лет после образования Луны частые удары и обильный вулканизм на молодой планете формировали расплавленную базальтовую лаву, источник базальтового стекла“. Такие же последствия будут и в этом случае:
- Испарившаяся вода, обеспечивающая водоносные слои, в которых могла образоваться РНК;
- Привезенный никель, который, по мнению команды, дает начало нуклеозидным трифосфатам и активированному фосфату, также найден в лавовом стекле;
- Обеспечивается боратом, который способствует образованию трифосфатов и содержится в базальтовой лаве;
- Обогащали атмосферу, пересекая ее, своими железно-никелевыми металлическими ядрами.
Основания РНК, последовательности которых хранят генетическую информацию, формируются в атмосфере таких металлов. Команда ранее показала, что нуклеозиды образуются в результате простой реакции между рибозофосфатом и основаниями РНК.
РНК образовалась в атмосфере ранней Земли
Предложенный командой путь прослеживает образование первой РНК из простых углеводов – органических молекул, сформировавшихся над металлической, разреженной атмосферой первобытной Земли. Впоследствии они были стабилизированы диоксидом серы из вулканов. Наконец, они выпадали дождем на поверхность, создавая резервуары органических минералов.
Исследование представляет собой уникальную геологическую модель от одной и двух углеродных молекул до создания молекул РНК достаточно долго, чтобы поддержать дарвиновскую эволюцию.
“Остаются важные вопросы“, — предупреждает Стивен Беннер, соавтор исследования. “Мы до сих пор не знаем, как все строительные блоки РНК приобрели одну и ту же общую форму”. Связи между нуклеотидами также могут быть различными в синтезированном материале базальтового стекла.
Важность исследований для жизни на Марсе
Марс сейчас представляет особый интерес для ученых. Действительно, те же минералы и тот же тип воздействия присутствовали на Красной планете в то время. Однако он не подвергся дрейфу континентов и тектонике плит, которые похоронили большинство земных пород возрастом более 4 миллиардов лет. Таким образом, базальтовые породы, о которых идет речь, остались на поверхности Марса. Недавние миссии на Красную планету обнаружили их все, включая борат.
“Если жизнь возникла на Земле по этому простому пути, то вполне вероятно, что она возникла таким же образом и на Марсе“, — сказал Беннер. Остается только продолжать поиски, раз уж эти подсказки говорят о том, где его можно найти.
