Место, где на Земле зародилась жизнь: найден еще один претендент на это звание

История Земли насчитывает более 4,5 миллиарда лет и за это время она успела стать домом для невероятного количества живых организмов. Но где на самом деле впервые в истории планеты появилась жизнь и как это произошло? Ученые все еще не могут прийти к общему знаменателю в этом вопросе, пишет IFLScience.

Большинство основных условий, необходимых для репликации РНК, что, вероятно, является ключевым этапом в зарождении жизни, были созданы в порах горных пород на вулканических островах вскоре после образования нашей планеты. По крайней мере, к такому выводу пришли ученые в новом исследовании. Это открытие предлагает возможное объяснение одного из наиболее спорных и загадочных аспектов появления жизни и может изменить курс реконструкции остальной части процесса.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В течение долгих лет ученые продолжают этот спор, но все же остановились на двух наиболее вероятных моделях. Одна предполагает, что жизнь зародилась в небольшом теплом пруду с аминокислотами, вероятно, полученными из метеоритов. Вторая отдает предпочтение гидротермальным источникам на морском дне, которые изобилуют энергией и питательными веществами. По сути, этот спор чрезвычайно важен, так как несет в себе подсказку о то, где нам следует сосредоточить свои поиски внеземной жизни.

В новом исследовании, проведенном под руководством аспиранта Университета Людвига-Максимилиана Филиппа Швинтека, ученые предлагают альтернативную модель. Команда пришла к выводу, что жизнь на Земле, вероятно, могла зародиться в пористых породах на вулканических островах.

В своей работе ученые сосредоточились на поисках цикла, который не требовал бы больших колебаний температуры. По словам Швинтека, они исследовали простой и повсеместный геологический сценарий, где движение воды через породы осушалось газом, просачивающимся через породу, чтобы достичь поверхности.

Результаты указывают, что такая обстановка была бы очень распространена на вулканических островах ранней Земли, где были все необходимые сухие условия для синтеза РНК. В ходе исследования ученые создали модель поры вулканической породы, частично заполненной водой. Вода испарялась в точке, где она встречалась с газом, который также частично растворялся в воде, создавая потоки в процессе.

Далее ученые добавили крошечные бусины, чтобы отслеживать движение воды и использовали короткие фрагменты ДНК, которые светились для легкой видимости. Швинтек отмечает, что они с командой ожидали, что непрерывное испарение приведет к накоплению цепей ДНК на границе. Они действительно обнаружили, что вода непрерывно испарялась на границе, но нуклеиновые кислоты в водной поверхности накапливались вблизи границы газ/вода. Результаты указывают на то, что в течение часа на границе с газом было сконцентрировано в 30 раз больше ДНК, чем в других местах системы.

Это указывает на то, что даже на планете с дефицитом нуклеиновых кислот, они могли бы достаточно сконцентрироваться вблизи границ газ/вода для репликации. Цепи не могли бы разделиться в этой среде, но тепло — не единственное, что могло бы изменить это. Авторы утверждают, что потеря соли, по сути, сделала бы то же самое.

По словам старшего автора исследования, профессора Дитера Брауна, команда предположила, что круговой поток жидкости на границе раздела, обеспечиваемый потоком газа, наряду с пассивной диффузией, будет приводить к разделению нитей, заставляя нуклеиновые кислоты проходить через области с различной концентрацией соли. В результате ученым удалось подтвердить это с помощью спектроскопии.

В течение двух часов свечение стало ярче, что указывает на то, что репликация происходит, но это прекратилось, когда обмен газом и водой был остановлен. Впрочем, авторы признают, что это не является доказательством того, что жизнь на Земле зародилась именно таким образом, однако результаты дают вектор для новых исследований, направленных на поиск жизни.