Как поклонник астробиологии и происхождения жизни, я нахожу это исследование просто увлекательным! Идея о том, что некоторые строительные блоки жизни могли быть доставлены на Землю из космоса, является убедительной, и это исследование подтверждает эту гипотезу.
Тайна того, как зародилась жизнь на Земле, остается неразгаданной, но мы добиваемся прогресса, открывая последовательность событий и ее основные компоненты. По мнению ученых, жизнь, вероятно, возникла из первичной смеси органических соединений и биомолекул на ранней Земле, что в конечном итоге дало начало живым организмам.
В течение некоторого времени предполагалось, что некоторые ингредиенты могли быть привезены из космоса. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предоставляет новые доказательства, подтверждающие эту теорию. Исследователи обнаружили, что определенные типы молекул, называемые пептидами, могут легче формироваться во внеземных условиях по сравнению с теми, которые присутствуют на Земле. Это открытие предполагает, что эти пептиды могли быть перенесены на раннюю Землю через метеориты или кометы. Следовательно, возможность появления жизни за пределами нашей планеты становится правдоподобным сценарием.
Живые организмы, в том числе и наш, полагаются на сложные углеродные (органические) молекулы, известные как белки, для выполнения важнейших жизненных функций. Производство этих многочисленных белков, необходимых для выживания, осуществляется с помощью информации, закодированной в нашей ДНК – самой большой и сложной органической молекуле.
Вместо «Эти сложные молекулы состоят из множества маленьких и простых молекул, таких как аминокислоты, которые называются строительными блоками жизни», вы также можете сказать:
Чтобы углубиться в генезис жизни, важно понять, как и где производятся фундаментальные компоненты, или строительные блоки. Более того, мы должны понять конкретные обстоятельства, при которых эти элементы естественным образом объединяются, образуя более сложные структуры. В конечном счете, нам необходимо четкое понимание механизма, который превращает их в инкапсулированную, самовоспроизводящуюся сущность — отличительную черту живого организма.
Это новое исследование дает представление о возможном образовании и сочетании определенных элементов, а также о том, как они могли попасть на Землю.
Шаги к жизни
Двойная спиральная структура ДНК содержит около двадцати различных аминокислот. Эти элементы действуют так же, как буквы алфавита, поскольку они последовательно организованы в ДНК и кодируют наши генетические сообщения.
Как энтузиаст пептидов, я бы описал их как сложно связанные цепочки аминокислот, число которых варьируется от нескольких до сотен.
Процесс объединения аминокислот в пептиды имеет решающее значение, поскольку эти соединения выполняют жизненно важные функции. Они катализируют или усиливают основные реакции, необходимые для поддержания жизни. Кроме того, они служат потенциальными строительными блоками, которые могли бы в конечном итоге привести к созданию первых мембран, инкапсулирующих функциональные молекулы в структуру, подобную клеткам.
Несмотря на их потенциальное значение для возникновения жизни, естественное образование пептидов на ранней Земле было непростым процессом. Вопреки ожиданиям, исследователи в этом новом исследовании обнаружили, что холодные условия в космосе на самом деле более эффективно способствуют производству пептидов.
В разреженном пространстве межзвездной среды, где концентрация молекулярных и пылевых частиц облаков чрезвычайно низка (как обсуждалось ранее), отдельные атомы углерода связываются с поверхностью пылевых пятен. Эти атомы углерода сосуществуют с молекулами угарного газа и аммиака. Впоследствии они вступают в химические реакции, приводящие к образованию молекул, похожих на аминокислоты. По мере увеличения плотности облака увеличивается и прилипание частиц пыли друг к другу. Следовательно, эти вновь образованные молекулы могут затем объединяться для создания пептидов.
Ученые исследуют сложную картину пылевых дисков, где формируется будущая солнечная система со звездой и планетами. Эти диски материализуются, когда облака подвергаются гравитационному коллапсу. В этой среде молекул воды особенно много, что приводит к покрытию льдом любых слипающихся частиц, что может препятствовать реакциям образования пептидов.
Подражая реакциям, которые происходят в межзвездной среде в лабораторных условиях, исследователи обнаружили, что, хотя выработка пептидов немного снижается, она не прекращается. Вместо этого, когда камни и пыль объединяются, образуя более крупные объекты, такие как астероиды и кометы, эти структуры нагреваются, что приводит к появлению жидкостей. Такое повышение температуры усиливает выработку пептидов в этих жидкостях, и впоследствии происходит естественное развитие дополнительных реакций, которые приводят к образованию еще более сложных органических соединений. Эти механизмы должны были проявиться во время зарождения нашей Солнечной системы.
Некоторые важные компоненты жизни, включая аминокислоты, липиды и сахара, могут производиться в космосе. Доказательства, подтверждающие это, были найдены в образцах метеоритов.
Поскольку производство пептидов в космосе более продуктивно по сравнению с Землей, и учитывая, что они могут накапливаться в кометах, столкновения этих тел на ранней Земле могли обеспечить значительные количества, потенциально продвигая этапы развития к появлению жизни на нашей планете.
Как любопытный исследователь космоса, я размышляю над последствиями открытия строительных блоков жизни, разбросанных по Вселенной. Остается интригующий вопрос: как именно эти элементы должны совместиться, чтобы дать начало самособирающимся организмам? Ответ на эту загадку даст ценную информацию о распространенности или редкости жизни за пределами нашей планеты.
Приведенная ниже статья была ранее опубликована на сайте The Conversation, автором которой является Кристиан Шредер из Университета Стерлинга. Оригинальную версию можно найти по этой ссылке.
Смотрите также
- С днем рождения, Энн Хэтэуэй: 6 неизвестных фактов об актрисе «Дьявол носит Prada», когда ей исполняется 42 года
- Джон Стамос выразил поддержку Дэйву Кулиеру после того, как последнему поставили диагноз «рак»: «Через все это»
- Домоседы выбирают эти дешевые вещи, которые делают ваш дом намного лучше
- Слухи – ТРЕЙЛЕР
- Trainspotting – стальная книга 4K UHD/BLU-RAY
- Бриджит Джонс без ума от мальчика – ТРЕЙЛЕР
- Этот неистовый носорог «Гладиатор II» и дрожжевые бабуины…
- 55 странных и дешевых вещей, о которых вы не знали, которые сделают ваш дом намного лучше
- «Разница в этом…»: «Дюна»: звезды «Пророчества» Оливия Уильямс и Эмили Уотсон о сходстве сериала HBO с «Игрой престолов»
- Любитель – ТРЕЙЛЕР
2024-04-29 15:18