Походження життя на Землі все ще залишається загадковим, але ми повільно розгадуємо етапи та необхідні інгредієнти. Вчені вважають, що життя виникло в первісному бульйоні органічних хімічних речовин і біомолекул на ранній Землі, що зрештою призвело до справжніх організмів.

Давно підозрювали, що деякі з цих інгредієнтів могли бути доставлені з космосу. Тепер нове дослідження, опубліковані в Наука розвивається, показує, що особлива група молекул, відома як пептиди, може легше утворюватися в умовах космосу, ніж ті, що знаходяться на Землі. Це означає, що вони могли бути доставлені на ранню Землю метеоритами чи кометами, і що життя також може сформуватися деінде.

Функції життя підтримуються в наших клітинах (і в усіх живих істот) великими, складними вуглецевими (органічними) молекулами, які називаються білками. Спосіб створення різноманітних білків, необхідних для життя, закодовано в нашій ДНК, яка сама по собі є великою та складною органічною молекулою.

Однак ці складні молекули зібрані з різноманітних малих і простих молекул, таких як амінокислоти — так звані будівельні блоки життя.

Щоб пояснити походження життя, нам потрібно зрозуміти, як і де утворюються ці будівельні блоки та за яких умов вони спонтанно збираються у більш складні структури. Нарешті, нам потрібно зрозуміти крок, який дозволяє їм стати замкнутою самовідтворюваною системою — живим організмом.

Це останнє дослідження проливає світло на те, як деякі з цих будівельних блоків могли сформуватися та зібратися та як вони опинилися на Землі.

Кроки до життя

ДНК складається приблизно з 20 різних амінокислот. Як літери алфавіту, вони впорядковані в структурі подвійної спіралі ДНК у різних комбінаціях, щоб зашифрувати наш генетичний код.

Пептиди також є сукупністю амінокислот у ланцюгоподібній структурі. Пептиди може складатися лише з двох амінокислот, але також досягає сотень амінокислот.

Об’єднання амінокислот у пептиди є важливим кроком, оскільки пептиди виконують такі функції, як каталізатор або посилення реакцій, які важливі для підтримки життя. Вони також є молекулами-кандидатами, які могли бути зібрані в ранні версії мембран, утримуючи функціональні молекули в клітинних структурах.

Однак, незважаючи на їхню потенційно важливу роль у виникненні життя, спонтанне утворення пептидів в умовах навколишнього середовища на ранній Землі було не таким простим. Насправді вчені, які стоять за поточним дослідженням, мали показані раніше що холодні умови космосу насправді більш сприятливі для утворення пептидів.

У хмарах дуже низької щільності молекул і частинок пилу в частині простору, що називається міжзоряним середовищем (див. вище), окремі атоми вуглецю можуть прилипати до поверхні частинок пилу разом з молекулами монооксиду вуглецю та аміаку. Вони потім реагуйте на форму молекули, подібні до амінокислот. Коли така хмара стає щільнішою, а частинки пилу також починають злипатися, ці молекули можуть збиратися в пептиди.

У своєму новому дослідженні вчені розглядають щільне середовище пилових дисків, з яких зрештою виникає нова сонячна система із зіркою та планетами. Такі диски утворюються, коли хмари раптово згортаються під дією сили тяжіння. У цьому середовищі набагато більш поширені молекули води, які утворюють лід на поверхнях будь-яких зростаючих агломератів частинок, які можуть перешкоджати реакціям утворення пептидів.

Шляхом імітації реакцій, які ймовірно відбуватимуться в міжзоряному середовищі в лабораторії, дослідження показує, що, хоча утворення пептидів трохи зменшується, цьому не запобігає. Натомість, коли каміння та пил поєднуються, утворюючи більші тіла, такі як астероїди та комети, ці тіла нагріваються та дозволяють утворювати рідини. Це прискорює утворення пептидів у цих рідинах, і відбувається природний вибір подальших реакцій, що призводять до ще більш складних органічних молекул. Ці процеси мали б відбутися під час формування нашої власної Сонячної системи.

Багато будівельних блоків життя, таких як амінокислоти, ліпіди та цукри можуть утворюватися в космічному середовищі. Багато з них були виявлені в метеоритах.

Оскільки утворення пептидів ефективніше в космосі, ніж на Землі, і оскільки вони можуть накопичуватися в кометах, їхній вплив на ранню Землю міг спричинити навантаження, які прискорили кроки до зародження життя на Землі.

Отже, що все це означає для наших шансів знайти інопланетне життя? Що ж, будівельні блоки для життя доступні по всьому Всесвіту. Питання, наскільки специфічними повинні бути умови, щоб вони могли самозбиратися в живі організми, залишається відкритим. Коли ми це дізнаємося, ми матимемо гарне уявлення про те, наскільки поширеним чи ні може бути життя.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Зображення Фото: Альдебаран С / Unsplash

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://singularityhub.com/2024/04/23/the-crucial-building-blocks-of-life-on-earth-form-more-easily-in-outer-space/