29 марта 2024
USD 92.26 -0.33 EUR 99.71 -0.56
  1. Главная страница
  2. Новость
  3. Как и где образовались первые биомолекулы на Земле, выяснили ученые
Наука и Технологии ученые

Как и где образовались первые биомолекулы на Земле, выяснили ученые

Считается, что первые живые системы на Земле основывались на самовоспроизводящихся молекулах РНК. Согласно основной гипотезе, они были первыми биополимерами, которые могли катализировать химические реакции и запускать эволюционные процессы.

Теперь немецкие ученые обнаружили, что первые такие биомолекулы могли появиться в микротрещинах базальтов под воздействием тепловых потоков, которые возникали в результате вулканизма. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Биофизики провели несколько экспериментов, пытаясь понять, могли ли биомолекулы возникнуть самопроизвольно в условиях ранней Земли 4 млрд лет назад. Как пояснили исследователи, для правильного сворачивания РНК требуется минимальная концентрация однозарядного натрия и относительно высокая – двухзарядных ионов магния. Большое количество натрия приводит к неправильной укладке цепей РНК.

Вначале специалисты синтезировали базальтовое стекло, которое образуется в результате быстрого охлаждения расплавленных пород, выходящих на поверхность планеты в процессе вулканизма. На втором этапе было проанализировано количество магния и натрия в таком стекле при различных условиях. В итоге ученые всегда находили в воде значительно больше натрия, чем магния. Причем последний был в концентрациях, с которыми появление пребиотической РНК невозможно.

Однако ситуация резко изменилась после того, как исследователи добавили в систему тепловые потоки. По мнению авторов, они, скорее всего, имели место из-за высокой геологической активности на планете в тот период.

Биофизики уточнили, что в характерных для базальтовых стекол узких порах и трещинах перепады температуры вызывали встречное движение ионов к направлению тока. Это явление известно как термофорез, а его величина сильно зависит от электрического заряда и размера ионов.

В итоге было установлено, что комбинация конвекции и термофореза приводила к локальному накоплению ионов магния в значительно больших концентрациях, чем ионы натрия. Причем этот эффект только нарастал с увеличением размера системы.

Подписывайтесь на PROFILE.RU в Яндекс.Новости или в Яндекс.Дзен. Все важные новости — в telegram-канале «PROFILE-NEWS».

Метки: ученые
Реклама
Реклама
Реклама