Ученые объяснили, как и где образовались первые биомолекулы на Земле

Ученые объяснили, как и где образовались первые биомолекулы на Земле

Результаты исследования немецких ученых показывают, что первые самовоспроизводящиеся биомолекулы могли образоваться в микротрещинах базальтов из «правильной» смеси солей, под воздействием тепловых потоков, связанных с вулканизмом. Статья опубликована в журнале Nature Chemistry.

Считается, что первые живые системы основывались на самовоспроизводящихся молекулах РНК, несущих наследственную информацию. Согласно гипотезе «мира РНК», эти молекулы были первыми биополимерами, способными катализировать в клетках химические реакции, приводящие к репликации цепей РНК, и инициировать самоподдерживающиеся эволюционные процессы.

2

Чтобы понять, могли ли первые биомолекулы самопроизвольно возникнуть в условиях ранней Земли четыре миллиарда лет назад, биофизики из Мюнхенского университета имени Людвига и Максимилиана вместе с коллегами из Технического университета Дортмунда и Института биохимии Макса Планка провели лабораторные эксперименты.

Главный вопрос, на который искали ответ ученые, — можно ли в природных условиях достичь необходимого солевого баланса. С химической точки зрения для правильного сворачивания РНК требуется относительно высокая концентрация двухзарядных ионов магния и минимальная концентрация однозарядного натрия, поскольку последний приводит к неправильной укладке цепей РНК.

Сначала авторы синтезировали базальтовое стекло, образующееся при быстром охлаждении расплавленных пород, изливающихся из недр Земли на поверхность в процессе вулканизма. Такое стекло формируется, например, при контакте базальтовой лавы с океанской водой, что на ранней Земле происходило повсеместно.

Ученые объяснили, как и где образовались первые биомолекулы на Земле

Источник