Науковці розповіли, як на Землі з’явилися перші молекули життя

Нове дослідження, опубліковане у журналі Pro­ceed­ings of the Nation­al Acad­e­my of Sci­ences (PNAS), показало, що близько 4,3 мільярда років тому умови на молодій Землі могли бути сприятливими для самоутворення РНК — першої молекули, здатної зберігати інформацію та підтримувати еволюцію. Це відкриття допомагає пояснити, як нежива хімія перетворилася на живу біологію.

Атмосфера планети тоді складалася переважно з вуглекислого газу, азоту, водяної пари та діоксиду сірки. Часті удари астероїдів тимчасово збагачували її відновленими сполуками, створюючи умови для формування органічних молекул.

Важливу роль відігравав мінерал борат (фото вище — ред.). Раніше вважалося, що він заважає утворенню РНК, але нові експерименти довели протилежне: борат очищував систему від побічних продуктів і стабілізував рівень pH, необхідний для синтезу.

1 / 1A «Модель дискретного синтезу» (DSM) для утворення полірибонуклеїнової кислоти (РНК, довжиною від 100 до 200 нуклеотидів). Джерело: Pro­ceed­ings of the Nation­al Acad­e­my of Sci­ences DOI: 10.1073/pnas.2516418122

Науковці досліджували модель «Дискретного синтезу» (Dis­con­tin­u­ous Syn­the­sis Mod­el, DSM), яка включає шість етапів — від перетворення газів у рибозу до утворення ланцюгів РНК довжиною 100–200 нуклеотидів на поверхні вулканічного скла. Вперше доведено, що всі ці процеси можуть відбуватися природним шляхом без втручання людини, якщо середовище насичене боратом і базальтовими мінералами.

Під час експериментів відтворили умови первісної Землі: систему підземних вод біля вулканічних порід, яка періодично пересихала та знову наповнювалася. У такому середовищі реакції розгорталися самостійно, утворюючи ланцюги РНК, здатні до подальшої еволюції. Автори підкреслюють, що це відкриття демонструє можливість природного виникнення перших «молекулярних інструкцій» для життя.