Как зародилась жизнь на Земле. Ученые предполагают, что тут замешаны Nickelback

Кажется, что первые живые организмы появились довольно скоро после рождения самой Земли — но как? В какой-то момент неживой материал должен был начать выполнять биологические функции, и выяснение того, как это произошло, станет одним из самых важных прорывов в истории науки. В последние годы ученые проводят эксперименты с искусственной эволюцией и варят "первичные супы", чтобы исследовать виды химических реакций, которые могли произойти на ранней Земле, дабы начать складывать строительные блоки жизни. И в новом исследовании ученые из Университета Рутгерса и Городского колледжа Нью-Йорка работали в обратном направлении от современной биологии, чтобы найти возможную отправную точку, пишет New Atlas.

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

"Ученые считают, что где-то между 3,5 и 3,8 миллиардами лет назад произошел переломный момент, что положило начало переходу от пребиотической химии — молекул, до возникновения жизни, к живым биологическим системам", — сказал Викас Нанда, корреспондент, автор исследования. "Мы считаем, что это изменение было вызвано несколькими небольшими белками-предшественниками, которые выполняли ключевые этапы древней метаболической реакции. И мы думаем, что нашли один из этих "первопроходческих пептидов".

Согласно рассуждениям исследователей, любое потенциальное химическое вещество-предшественник должно быть достаточно активным, чтобы управлять биохимическими процессами, но оставаться достаточно простым, чтобы спонтанно собираться в первозданном бульоне. Поэтому, чтобы найти подходящего кандидата, команда сократила современные метаболические белки до их самой базовой структуры.

После долгих экспериментов появился один особенно многообещающий кандидат — пептид, состоящий всего из 13 аминокислот, который связывает два иона никеля со своей основной цепью. Таким образом, ученые дали молекуле прозвище "Nickelback".

Команда говорит, что этот пептид, похоже, отвечает всем требованиям. Мало того, что он простой, но еще и считается, что никель был достаточно распространенным металлом в ранних океанах. И, конечно же, он очень химически активен — ионы никеля действуют как сильные катализаторы для производства газообразного водорода, который был бы ключевым источником энергии для метаболических процессов.

Конечно, это не обязательно означает, что Nickelback несет особую ответственность за всю жизнь на Земле, но это может помочь нам понять этот жизненно важный переход. И это также может привести к появлению новых биосигнатур, которые астрономы смогут использовать для поиска жизни на других планетах.

"Это исследование очень важно хотя бы потому, что хоть и существует множество теорий о происхождении жизни, очень мало реальных лабораторных проверок этих идей, — сказал Нанда. — Эта работа показывает, что простые белковые метаболические ферменты не только возможны, но и очень стабильны и очень активны, что делает их вероятной отправной точкой для жизни".

Ранее Фокус писал о том, что жизнь на Земле появлялась не один раз. Португальский астробиолог предполагает, что впервые жизнь на планете могла появляться несколько раз, причем в разных местах.