Нове дослідження, проведене спільною командою біохіміків із Японії та США, підказує: РНК — одна з базових молекул, без яких неможливе життя, — могла з’явитися на нашій планеті ще близько 4,3 млрд років тому. Тобто задовго до найдавніших відомих слідів живих організмів
Фото: unsplash.com, freepik.com
У статті в журналі Nature Astronomy автори аргументують, що середовище ранньої Землі було придатним для самовільного, природного «збирання» РНК, а отже подібні процеси у Всесвіті могли траплятися набагато частіше, ніж прийнято було думати.
РНК, на відміну від більш «складної» ДНК, має простішу будову й водночас поєднує дві критично важливі властивості: може слугувати носієм генетичної інформації та здатна брати участь у хімічних реакціях, що ведуть до утворення інших молекул. У сучасних організмах вона працює в кількох ролях: мРНК переносить інформацію, тРНК допомагає збирати білки, а рРНК є ключовим елементом рибосом. Саме через цю універсальність науковці вже давно обговорюють концепцію «світу РНК», у якій РНК розглядають як один із найперших кроків на шляху до зародження життя.
Щоб перевірити, чи могли компоненти РНК «складатися» за умов молодої Землі, група під керівництвом Юти Хіракави з Університету Тохоку поставила серію експериментів.
Дослідники брали складові, з яких утворюється РНК, — рибозу, фосфати та чотири нуклеобази — і додавали до суміші борні сполуки та базальт. Далі зразки піддавали нагріванню й висушуванню, відтворюючи сценарій, характерний для підземних водойм ранньої Землі, де цикли тепла та зневоднення могли регулярно повторюватися. У підсумку в лабораторних умовах сформувалися молекули РНК. Причому борні сполуки, які раніше нерідко трактували як фактор, що заважає процесу, у цьому випадку спрацювали навпаки: вони стабілізували рибозу та допомагали утворенню фосфатних структур.
Цікаве по темі: Астрономи виявили недалеко від Землі потенційно населену планету
Автори також пов’язують свої висновки з даними, отриманими зі зразків астероїда Бенну, які на Землю доставила місія NASA OSIRIS-REx. У цих матеріалах виявили рибозу та інші «цеглинки», з яких може будуватися РНК, що натякає на їхнє позаземне походження й на те, що такі сполуки здатні формуватися в космосі. На цьому тлі дослідники припускають: масштабне зіткнення Землі з великим протопланетоїдом приблизно 4,3 млрд років тому могло принести значні обсяги подібних молекул або їхніх попередників, а також створити сприятливі умови, які зробили появу ранніх біологічних процесів швидшою.
Додатковий аргумент на користь ширшої «географії» таких сценаріїв — наявність борних сполук на Марсі. Якщо необхідні хімічні компоненти там також доступні, подібні механізми могли бути можливими й у марсіанському середовищі.
Водночас сама по собі РНК ще не дорівнює життю: це радше фундаментальна передумова, без якої складні біологічні системи не можуть існувати. Але демонстрація реалістичного шляху її природного утворення змінює масштаб уявлень про те, як саме могло зародитися життя — не лише на Землі, а й на інших тілах Сонячної системи та далеко за її межами.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Вчені розповіли, як на Землі з’явилася вода
Учені попередили, що Сонце може випарувати Землю
Час на Марсі плине інакше: вчені довели теорію Ейнштейна
Джерело: noworries.
Telegram
Viber
