Ученые из Университета Людвига-Максимилиана в Германии приблизились к разгадке одного из самых загадочных вопросов происхождения жизни на Земле. Исследователи предложили модель, объясняющую, как первые молекулы ДНК и РНК могли самовоспроизводиться в условиях, существовавших на нашей планете миллиарды лет назад. Эти открытия открывают новые перспективы в понимании механизма возникновения жизни и первых биомолекул. Пишет «Кулик«.
Основой исследования стали гипотезы о том, что вулканические острова играли ключевую роль в формировании сложных молекул. Ученые считают, что скальные поры на этих островах создавали замкнутую среду, где происходило взаимодействие воды и газа. Такие условия способствовали накоплению нуклеиновых кислот — молекул, являющихся основой генетической информации.
В лаборатории ученые смоделировали подобную среду, чтобы подтвердить свои предположения. Они создали систему, где поток воды испарялся на границе с газом в закрытых пространствах, наподобие пор в скалах. Результаты эксперимента оказались поразительными: концентрация ДНК в таких условиях увеличивалась в три раза всего за пять минут и в тридцать раз за час. Эти данные демонстрируют, что первобытные условия на Земле могли быть достаточно эффективными для накопления биомолекул.
Однако, для того чтобы молекулы могли реплицироваться, необходим процесс разделения нитей ДНК. Ученые установили, что это разделение могло происходить из-за колебаний концентрации соли в результате динамики потоков воды. Такие колебания создавали условия для естественной репликации молекул, приближая их к тем процессам, которые сейчас происходят в живых организмах.
Это открытие подтверждает, что естественные процессы, существовавшие миллиарды лет назад, могли способствовать возникновению первых нуклеиновых кислот. Впоследствии эти молекулы, вероятно, стали основой для формирования первых форм жизни на Земле.
Работа ученых дает новое понимание условий, которые могли привести к возникновению жизни. Исследование также подчеркивает роль геологических процессов в формировании химических условий, благоприятных для зарождения жизни. Эти результаты не только помогают разгадать тайны прошлого, но и дают новые перспективы для поиска жизни за пределами Земли, в том числе на других планетах с активной вулканической деятельностью.
