Как возникла жизнь на Земле: разгадку скрывают крохотные кристаллы внутри древних пород (фото)

AOinformНаука 05.02.2024 в 09:103410
Как возникла жизнь на Земле: разгадку скрывают крохотные кристаллы внутри древних пород (фото)
Фото: Steve Sheppard
Внутри некоторых самых древних пород на планете заключены ранее забытые нанокристаллы, рассказывающие историю возникновения жизни на нашей планете

История Земли насчитывает более 4,5 миллиарда лет, однако нам все еще мало известно о том, как на ней зародилась жизнь. Ученые годами пытаются разгадать эту тайну, но пока не смогли продвинуться дальше теорий. Теперь исследователи обнаружили новые подсказки, скрывающиеся в крохотных кристаллах в самых древних земных породах, пишет Science Alert.

Команда ученых-геологов из Университета Западной Австралии и Кембриджского университета считают, что полученные ими результаты могут объяснить, почему фосфор стал основным строительным блоком земной жизни и как молекулы впервые соединились вместе, чтобы сформировать примитивную РНК в гидротермальных источниках на морском дне.

В ходе исследования команда изучила под просвечивающим электронным микроскопом породы возрастом 3,5 миллиарда лет, собранные в регионе Пилбара в Западной Австралии — им удалось обнаружить нечто необычное.

Отметим, что Пилбара известна тем, что в архейскую эпоху, когда жизнь на Земли лишь только зарождалась, она смогла сохранить в первозданном виде земную кору. Именно поэтому породы в этой области представляют собой так называемую "капсулу времени", хранящую информацию о пребиотической химии Земли.

Изначально ученые полагали, что порода представляет собой смесь тонкого кварца и гематита, однако при ближайшем рассмотрении обнаружилось нечто удивительное: скрытые нанокристаллы с интересными свойствами. Ученые обнаружили разбросанные частицы гриналита — минерала, содержащего железо, кремний и кислород. Предполагается, что гриналит был выброшен из близлежащего гидротермального источника и превратился в осадок на морском дне миллиарды лет назад.

По словам геолога Университета Западной Австралии Биргера Расмуссена, они обнаружили спрятанные более обильные железные глины. Казалось удивительным, что можно увидеть крохотные частицы в столь старых камнях, и отчасти это связано с тем, что они заключены в эти относительно "химически инертные материалы".

Фактически гриналит создает серию параллельных канавок по краям, которые имеют идеальный размер для РНК и ДНК. Простыми словами, это делает наночастицы глины идеальным каталитическим инструментом для выравнивания компонентов этих биомолекул и они могут легко соединяться между собой.

Теперь ученые считают, что миллиарды лет назад гидротермальные источники, вероятно, образовали триллионы микроскопических частиц глины с бороздками, которые впоследствии действовали как сборочные линии, концентрирую РНК или пре-РНК.

Отметим, исследователи и ранее считали гидротермальные источники вероятным местом возникновения жизни на Земле. Теперь команда обнаружила, что породы Пилбары возрастом 3,5 миллиарда лет также содержали наночастицы фторапатита (минерала, состоящего из кислорода, кальция, фтора и фосфора). Загадкой оставалось то, почему фосфор содержится во многих биологических структурах, в том числе и в ДНК, несмотря на столь низкие концентрации этого элемента в океане. Результаты нового исследования объясняют эту загадку.

Моделирование команды предполагает, что концентрация фосфора в глубоководной морской среде древней Земли около 3,5 миллиарда лет назад, вероятно, была в 10-100 раз выше, чем сегодня. Впрочем, загадкой все еще остается, почему земная жизнь выбрала именно фосфор для столь многих важных биохимических процессов, в том числе и производства генетического материала.

Аватар Skibair Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform

05.02.2024 в 09:10 341 Наука
0.0
Сегодня читают
Комментариев: 0
Войдите, чтобы оставить комментарий.