Учёные объявили о прорыве в определении происхождения жизни на Земле — и, возможно, на Марсе

Учёные из Фонда прикладной молекулярной эволюции объявили, что рибонуклеиновая кислота (РНК), аналог ДНК, который, вероятно, был первым генетическим материалом жизни, спонтанно образуется на базальтовом вулканическом стекле. Такое стекло было в изобилии на Земле 4,35 миллиарда лет назад. Подобные базальты того же возраста сохранились на Марсе сегодня.

Исследование, опубликованное в журнале Astrobiology, предлагает более простой подход к вопросу происхождения жизни по сравнению со сложными химическими схемами, которые не могут объяснить, как жизнь фактически зародилась на Земле.

Ключевые выводы:

• Образование длинных молекул РНК: Исследование под руководством Элизы Бьонди показывает, что длинные молекулы РНК (100–200 нуклеотидов) образуются, когда трифосфаты нуклеозидов просто просачиваются через базальтовое стекло.
• Роль базальтового стекла: Такое стекло было повсеместно на молодой Земле в течение сотен миллионов лет из-за частых ударов метеоритов и обильного вулканизма. Удары также создавали сушу и водоносные горизонты, где могла формироваться РНК.
• Полный путь синтеза: Ударные процессы также поставляли никель, который, как показала команда, помогает образовывать трифосфаты нуклеозидов. Борат (из базальта) контролирует образование этих трифосфатов. Атмосфера, восстановленная металлическими ядрами железо-никелевых impactors, способствовала формированию оснований РНК.
• Простота модели: Модель настолько проста, что её можно проверить в школьном химическом классе: смешать ингредиенты и через несколько дней детектировать РНК.
• Разрешение парадоксов: Этот единый геологический путь объясняет движение от простых одно- и двухуглеродных молекул к достаточно длинным молекулам РНК, способным поддерживать дарвиновскую эволюцию. Например, борат управляет образованием рибозы — «R» в РНК.

Оставшиеся вопросы:

• Неизвестно, как все строительные блоки РНК приобрели одинаковую пространственную конфигурацию (гомохиральность).
• Связи между нуклеотидами в материале, синтезированном на базальтовом стекле, могут быть переменными, и значение этого неясно.

Связь с Марсом:

На Марсе того периода присутствовали те же минералы, стекло и ударные события. При этом на Марсе не было континентального дрейфа, который погребал породы старше 4 миллиардов лет на Земле. Таким образом, породы соответствующего времени остаются на поверхности Марса, и недавние миссии уже обнаружили все необходимые породы, включая борат.

«Если жизнь возникла на Земле этим простым путём, то она, вероятно, возникла и на Марсе. Это делает ещё более важным поиск жизни на Марсе как можно скорее», — сказал Стивен Беннер, соавтор исследования.