Биологи восстановили «рецепт» возникновения жизни на Земле

Ученые из американского исследовательского центра Scripps Research установили, из каких химических соединений на Земле могла появиться жизнь. В «рецепт» вошли цианид, аммиак и углекислый газ, сообщает Nature Chemistry.

Ранее стало известно, что цианид способен активировать химические реакции, которые превращали пребиотические соединения и воду в органические соединения, необходимые для развития жизни. Такие реакции проходили при комнатной температуре и в широком диапазоне pH.

В ходе нового исследования ученые решили установить, могут ли при тех же условиях возникнуть аминокислоты – сложные молекулы, из которых состоят белки живых клеток. В современных клетках они образуются из α-кетокислот. Предыдущие исследования показали, что α-кетокислоты присутствовали и на ранней Земле, но оставалось неизвестным, как они могли перейти из одной формы в другую.

Эксперты пришли к выводу, что для получения нужного результата потребуется азот, и добавили аммиак – форму азота, широко распространенную на Земле несколько миллиардов лет назад. Затем методом проб и ошибок был выявлен третий ингредиент – углекислый газ. Эксперимент показал, что эта смесь действительно способствовала быстрому образованию аминокислот.

«Все оказалось даже проще, чем мы себе представляли. Если смешать кетокислоту, цианид и аммиак, они останутся неизменными. Но стоит добавить углекислый газ, даже в ничтожных количествах, реакция быстро набирает скорость», – отметили авторы.

Реакция оказалась похожа на ту, что происходит внутри клеток, хотя запускал ее цианид, а не белок. Эксперимент также показал, что ее побочным продуктом является оротат – предшественник нуклеотидов, из которых состоят РНК и ДНК.

«Это говорит о том, что один и тот же первобытный суп при правильных условиях мог породить большое количество молекул, необходимых для ключевых элементов жизни», – говорится в тексте научной работы.

Ученые намерены продолжить анализ реакций, чтобы понять, какие еще вещества могли возникнуть благодаря им. Другое исследование показало, как ранняя Земля превратилась из раскаленного шара в место, пригодное для жизни. Причиной этого оказались минералы, которых сейчас уже не существует.