Нове дослідження припускає, що частинки заліза з метеоритів або вулканічного попелу могли каталізувати хімічні реакції, завдяки яким сформувалися будівельні блоки життя на Землі понад 4 млрд років тому.
Найдавнішим скам’янілостям, що свідчать про життя на Землі, за оцінками, від 3,75 до 4,28 млрд років, але ніхто достеменно не знає, як і коли життя зародилося на нашій планеті. Один зі способів знайти відповідь на це питання – з’ясувати, як утворилися життєво важливі хімічні будівельні блоки – органічні сполуки, які об’єдналися в амінокислоти, білки та, врешті-решт, ланцюжки РНК і ДНК.
Науковці зробили припущення, що процес, який використовується в хімічній інженерії, що перетворює монооксид вуглецю та водень на вуглеводні (молекули з атомів вуглецю і водню), використовуючи металеві частинки як каталізатори, міг також створити вуглеводневі будівельні блоки життя на Землі. Зокрема, мова йде про залізо, що міститься в метеоритах, як про потенційний каталізатор.
Також є припущення, що цю роль могли виконувати частинки заліза у вулканічному попелі, тож дослідники провели серію експериментів, які перевірили обидві ідеї.
Вважається, що рання атмосфера Землі була отруйною сумішшю метану, сірководню та вуглекислого газу, яка містила до 200 разів більше вуглекислого газу, ніж наше повітря зараз. Експерименти, в яких використали частинки залізних метеоритів, залізо кам’янистих метеоритів та попіл з вулкана Етна, показали, як залізо могло діяти як каталізатор для перетворення вуглекислого газу і водню в ранній атмосфері Землі на вуглеводні, включаючи ацетальдегід і формальдегід. Ці органічні сполуки є одними з будівельних блоків жирних кислот, нуклеотидів ДНК, цукрів та амінокислот.
Крім того, команда протестувала реакції в різних умовах навколишнього середовища, оскільки точне середовище ранньої Землі невідоме. Значний рівень вулканізму був би необхідний для виробництва достатньої кількості каталізаторів, але якщо він був би занадто високий, попіл заблокував би світло Сонця, знизивши температуру. Для ефективної роботи експериментів потрібна температура вище 150°C, а молода Земля, можливо, через десятки мільйонів років після утворення Місяця 4,5 млрд років тому, все ще була дуже гарячою. У цю епоху планета також зазнавала потужного бомбардування метеоритами та астероїдами.
Хоча залишається незрозумілим, що було домінуючим джерелом каталізаторів – метеорити чи вулкани, ця модель приєднується до інших, які також описують, як могли утворитися будівельні блоки життя. До них відносяться хімічні реакції в гідротермальних джерелах глибоко на дні океану, утворення органічних молекул у глибокому космосі, які потім були принесені на Землю метеоритами та астероїдами, а також розряди блискавки в атмосфері, багатій на вуглеводні, та сонячні спалахи. Втім, всі припущення так чи інакше можуть бути важливими.
Читайте також:
Leave a Reply