Новое исследование астробиологов предполагает, что некоторые из строительных блоков для жизни могли образоваться в раннем океане Земли, если бы присутствовали простые минералы, такие как бура. Первоначально считалось, что рибоза слишком нестабильна, чтобы ее можно было образовывать, пока она не остыла, но ученые обнаружили, что она может связываться с различными химическими веществами в борате и оставаться пригодной для использования.
Астробиологи при поддержке НАСА объявили о значительном прогрессе в понимании того, как жизнь могла зародиться на Земле миллиарды лет назад.
Группа ученых сообщает в выпуске Science от 9 января, что рибоза и другие простые сахара, которые входят в состав строительных блоков жизни, могли накапливаться в ранних океанах Земли, если бы присутствовали простые минералы, такие как бура.
Рибоза является ключевым компонентом рибонуклеиновой кислоты (РНК). Это также предшественник дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). РНК и ДНК, вместе называемые «нуклеиновыми кислотами», необходимы для всей известной жизни, где они обеспечивают наследование, генетику и эволюцию.
«Многие строительные блоки в биологии могут быть сформированы без жизни», - сказал Стивен Беннер, заслуженный профессор кафедр химии и анатомии и клеточной биологии в Университете Флориды, Гейнсвилл, и руководитель группы. «Пятьдесят лет назад Стэнли Миллер провел знаменитый эксперимент, который генерировал аминокислоты, пропуская электрические искры через примитивную атмосферу. Это был ключевой шаг к пониманию того, как могли возникнуть белки. Но без нуклеиновых кислот белки оказались бесполезными и не могли иметь детей », - сказал он.
Для тех, кто интересуется происхождением жизни, создание РНК и ДНК является ключевой нерешенной проблемой. Это в значительной степени связано с тем, что рибоза, необходимая для образования РНК и ДНК, нестабильна и легко образует коричневые гудроны, если их не хранить в холоде. «Рибоза и электрические искры просто не совместимы», - сказал Беннер. «Мы знали, что рибоза и другие сахара легко разлагаются. Это происходит на вашей кухне, когда вы слишком долго печете пирог. Он становится коричневым, когда сахара разлагаются, давая другие вещи. Со временем торт превращается в асфальт », - добавил Беннер.
Признавая, что рибоза имеет особую химическую структуру, которая позволяет ей связываться с боратом, Беннер добавил минерал колеманит. «Колеманит - это минерал, содержащий борат, найденный в Долине Смерти. Без этого рибоза превращается в коричневую смолу. Благодаря этому рибоза и другие сахара превращаются в чистые продукты », - сказал Беннер. Затем он показал, что другие боратные минералы сделали то же самое, включая улексит и кернит. Последний более известен как бура. Бура добывается в южной Калифорнии и используется в определенных моющих средствах для стирки одежды.
«Это только один из нескольких шагов, которые необходимо предпринять, чтобы преобразовать простые органические молекулы, найденные в космосе, в жизнь», - предупредил Беннер. «Многое еще предстоит сделать. Мы просто удивлены, что такая простая идея так долго не использовалась », - добавил он.
«Умная работа Стива Беннера приблизила нас к раскрытию происхождения жизни на Земле и способствовала пониманию НАСА потенциала жизни в других местах Вселенной», - сказал Майкл Мейер, старший научный сотрудник по астробиологии в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.
Институт астробиологии НАСА поддерживает узлы в университетах и некоммерческих организациях по всей территории Соединенных Штатов. Его цель - понять происхождение, эволюцию, распространение и судьбу жизни во вселенной. Группа Benner была членом Института Астробиологии НАСА в течение пяти лет. «Без постоянной стабильной поддержки со стороны НАСА эта работа была бы невозможна», - сказал Беннер.
В исследовании участвовали также Элисон Олкотт, ассистент Института Ригли на острове Каталина, Калифорния; Алонсо Рикардо, аспирант Университета Флориды; и доктор Мэтью Карриган, докторская степень в Университете Флориды.
Национальный научный фонд и Институт Агурона в Пасадене, Калифорния, поддержали это исследование.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
