Сборка молекул жизни могла происходить в трещинах скал

Германия

• Жизнь

Важнейшие для химии жизни реакции могли происходить при движении молекул по сети трещин с разной температурой в горных породах. К таким выводам пришли исследователи во главе с Кристофом Мастом из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана в Германии. На Земле таких трещин в глубинах пород полно. Они могли играть роль неких лабораторий, где строительные блоки жизни собирались в разных локациях и концентрировались там. Исследователи сконструировали камеру, которая имела структуру, подобную этим трещинам и обладающую такими же свойствами.

По словам Кристофа Маста, трещины были средой, в которой происходило отделение таких молекул от других органических, их концентрация и шли дальнейшие промежуточные этапы сборки. Одну сторону своей камеры толщиной 170 микрометров ученые нагрели до 25 градусов Цельсия, а другую до 40 градусов, создав перепад температуры. Вдоль такого температурного градиента молекулы двигались в ходе термофореза. Ход процесса зависит от размеров молекул и заряда.

Эксперимент продолжался 18 часов. Ученые обнаружили, что в разных частях камеры накапливаются различные молекулы в зависимости от их отношения к термофорезу. Было обнаружено много аминокислот и нуклеиновых оснований A, T, G и C - базовых составляющих ДНК. Все стало еще более очевидно, когда исследователи сделали сеть из трех взаимосвязанных камер с таким же распределением температур. Добавочные камеры дополнительно обогащали соединения, концентрирующиеся в первой.

Ближе всего к естественной системе трещин в горных породах была модель с 20 камерами. В этом случае распределение молекул и их накопление происходило быстрее. Так, в одной камере концентрация аминокислоты глицин была в 3 тысячи раз выше, чем концентрация другой аминокислоты, изолейцина, несмотря на то, что они изначально попали в сеть в той же концентрации. Оказалось, что это обогащение способствует связыванию молекул глицина друг с другом, при определенной концентрации триметафосфата (ТМП). А так как камеры-трещины соединяются случайным образом, в них могут сложиться условия для разных реакций.

Вера Максимова, 16.04.2024 18:50