Ученые объявили о прорыве в определении происхождения жизни на Земле

«Одно сообщество повторно обращается к классическим вопросам со сложными химическими схемами, которые требуют сложной химии, выполняемой опытными химиками», — объяснил Беннер. «Их прекрасные работы появляются в таких известных журналах, как Nature and Science». Но именно из-за сложности этой химии она не может объяснить, как на самом деле возникла жизнь на Земле. Напротив, исследование Фонда использует более простой подход. Исследование под руководством Элизы Бионди показывает, что длинные молекулы РНК длиной 100-200 нуклеотидов образуются, когда нуклеозидтрифосфаты не делают ничего, кроме просачивания через базальтовое стекло».

«В то время базальтовое стекло было повсюду на Земле», — заметил Стивен Мойжсис, участвовавший в исследовании. «В течение нескольких сотен миллионов лет после образования Луны частые удары в сочетании с обильным вулканизмом на молодой планете образовывали расплавленную базальтовую лаву, источник базальтового стекла. Удары также испаряли воду, образуя сушу, обеспечивая водоносные горизонты, где могла образоваться РНК».

Те же удары также доставили никель, который дает нуклеозидтрифосфаты из нуклеозидов и активированного фосфата, также обнаруженного в лавовом стекле. Бораты (как и бура), также получаемый из базальта, контролируют образование трифосфатов.

Те же самые удары, которые сформировали стекло, своими металлическими железо-никелевыми ядрами кратковременно уменьшили атмосферу. В таких атмосферах образуются основания РНК, последовательности которых хранят генетическую информацию. Группа уже показывала, что нуклеозиды образуются в результате простой реакции между фосфатом рибозы и основаниями РНК.

«Прелесть этой модели в простоте. Ее могут проверить старшеклассники на уроках химии», — сказал Ян Шпачек, не участвовавший в этом исследовании, но разрабатывающий инструмент для обнаружения инопланетных генетических полимеров на Марсе. «Смешайте ингредиенты, подождите несколько дней и обнаружьте РНК».

Те же камни разрешают другие парадоксы в создании РНК по пути, который проходит весь путь от простых органических молекул до первой РНК. «Например, бораты управляют образованием рибозы, буквы «Р» в РНК», — добавил Беннер. Этот путь начинается с простых углеводов, которые «не не могли» образоваться в атмосфере над первобытной Землей. Они были стабилизированы вулканическим диоксидом серы, а затем пролились дождем на поверхность, чтобы создать резервуары органических минералов.

Таким образом, эта работа завершает путь создания РНК из небольших органических молекул, которые почти наверняка присутствовали на ранней Земле. Единая геологическая модель движется от одной и двух молекул углерода к молекулам РНК, достаточно длинным, чтобы поддержать дарвиновскую эволюцию.

«Важные вопросы остаются», — предупреждает Беннер. «Мы до сих пор не знаем, как все строительные блоки РНК приобрели одинаковую общую форму, и эта связь известна как гомохиральность». Точно так же связи между нуклеотидами могут быть вариабельными в материале, синтезированном на базальтовом стекле. Значение этого неизвестно.

Марс также имеет отношение к этому заявлению, поскольку те же самые минералы, стекла и удары присутствовали на Марсе той древности. Но Марс не пострадал от дрейфа континентов и тектоники плит, которые погребли под собой большую часть земных пород старше 4 миллиардов лет. Таким образом, породы соответствующего времени остаются на поверхности Марса. Недавние миссии на Марс нашли все необходимые камни, включая бораты.

«Если жизнь возникла на Земле таким простым путем, то она появится и на Марсе», — сказал Беннер. «Это делает еще более важным поиск жизни на Марсе».