Воссозданы условия образования органических молекул

Япония, Бразилия, Британия

• Жизнь

Впервые в лабораторных условиях исследователи из Японии и Бразилии при участии коллег из Великобритании и США смогли воссоздать химические процессы, которые должны были происходить в глубинах древнего океана около четырех миллиардов лет назад, которые могли привести к образованию первых органических молекул. Статья опубликована в журнале Journal of the American Chemical Society (JACS).

В Гадейском эоне (4,6 – 4,0 миллиардов лет назад) вода, поступающая из термальных щелочных источников на океанском дне, смешивается с холодной и кислой морской водой. На границе этих потоков образуются минеральные корочки - стенки из сульфидов железа и никеля, пронизанные микротрещинками и способные проводить электроны. На этих структурах возникали электрохимические градиенты, вроде тех, что обеспечивают обмен энергией в живых клетках. Исследователи создали настольные реакторы, в которых происходило взаимодействие этих двух потоков жидкостей. Катализаторами выступали минералы Fe–S и Fe–Ni–S.

Со временем на условно "океанической" стороне реактора стали появляться в микроконцентрации муравьиная и уксусная кислоты, что свидетельствовало о протекании реакций восстановления CO₂ за счет водорода, поступающего с условно "гидротермальной" стороны. И все это при токе силой всего в несколько наноампер (10⁻⁹ А) - такой вполне может протекать на дне океана естественным образом. Оказалось, что без участия ферментов условия на границе потоков от щелочных гидротермальных источников и древней морской воды способствуют превращению углекислого газа (CO₂) в муравьиную кислоту (CH₂O₂), а затем и в уксусную кислоту (C₂H₄O₂). Эти реакции биологи считают начальным этапом пути Вуда–Льюнгдаля - древнейшей цепочки преобразований, с помощью которой современные бактерии накапливают энергию.

Как пояснил ведущий автор исследования Тьяго Алтэр Феррейра, сотрудник Института физико-химических исследований RIKEN в Японии, результаты работы показывают, что именно щелочные гидротермальные источники могли стать колыбелью жизни, создавая первичные энергетические и химические условия для формирования органических молекул естественным путем.

Вера Максимова, 24.10.2025 14:00