Художественная иллюстрация ранней Земли. Изображение: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab, CC BY 2.0 DEED
Британские исследователи полагают, что процесс графитизации на ранней Земле мог произвести необходимые для жизни молекулы — белки, фосфолипиды и нуклеотиды, пишет «Хайтек».
Исследователи из Кембрижа разработали альтернативную теорию, объясняющую формирование ключевых элементов, необходимых для жизни. Гипотеза предполагает, что высокие температуры и взаимодействия с железом и водой, создали благоприятную химическую среду для образования белков, нуклеотидов и других сложных органических молекул.
Предыдущие исследования показали, что молекулы, содержащие азот, такие как нитрилы (цианоацетилен и цианистый водород) и изонитрилы (изоцианид и метилизоцианид) могут при определенных условиях приводить к образованию сложных органических молекул, необходимых для жизни. Но до сих пор не было понимания об условиях, которые позволили бы производить все нужные компоненты в одной среде в достаточных количествах.
Ученые обнаружили, что в процессе графитизации — образования графита в жалезоуглеродистых сплавах — создаются нужные нитрилы и изонитрилы без побочных продуктов. Это позволяет избежать формирования беспорядочной системы, препятствующей формированию жизни, которую описывали альтернативные теории.
Схематическая иллюстрация процессов, которые привели к выделению на ранней Земле большого количества нитрилов и изонитрилов. Изображение: Paul B. Rimmer, Oliver Shorttle, Life
Около 4,3 млрд лет назад ранняя Земля столкнулась с объектом размером с Луну, описывают предполагаемый сценарий ученые. Железо, содержащееся в нем, вступило в реакцию с водой на планете. Продукты реакции конденсировали на поверхности Земли. Образовавшаяся смола вступила в реакцию с магмой при температуре более 1500°C, и углерод превратился в графит.
"Как только железо вступает в реакцию с водой, образуется туман, который конденсируется и смешивается с земной корой. При нагревании остаются, о чудо, полезные азотсодержащие соединения", - пояснил профессор Кэмбриджского университета и соавтор исследования Оливер Шорттл.
Косвенным доказательством этой гипотезы является наличие на Земле коматиитов — древних вулканических пород. Для формирования этих камней температура магмы должна была составлять около 1 700 °C. Это означает, что теоретически на Земле были условия для графитизации сплавов. Тем не менее исследователям предстоит воссоздать весь процесс в лаборатории, чтобы подтвердить гипотетический сценарий.
Это не единственная гипотеза, описывающая формирование жизни на Земле, ранее на этой неделе другая группа исследователей показала, что компоненты сложной органики могли сформироваться в космосе на заре Солнечной системы.
