Происхождение жизни на Земле - одна из величайших научных загадок, однако новое исследование утверждает, что ответ на этот вопрос может быть настолько прост, что его можно было воспроизвести на школьном уроке химии. А также весьма вероятно, что подобные процессы когда-то происходили на древнем Марсе

Результаты научной работы, подготовленной учеными из Фонда прикладной молекулярной эволюции (FAME) и опубликованной в журнале "Астробиология", утверждают, что стекло из магматического базальта было ключом к образованию РНК (рибонуклеиновой кислоты), более простого аналога ДНК (дизоксирибонуклеиновой кислоты), которая, по мнению многих, была необходимым предшественником для зарождения жизни.

"Многие научные сообщества, специализирующиеся на вопросах зарождения жизни, в последнее время сильно разделились во мнениях", - рассказывает в своем комментарии руководитель проекта Стивен Беннер, - " Одно из них повторно изучает классические вопросы с помощью сложного химического анализа, для которого требуются комплексные решения, разработанные опытными учеными. 

По мнению Беннера, все оказалось намного проще. Молекулы рибоноуклиновой кислоты длиной примерно в 200 -300 нуклеотидов естественным образом формируются в процессе взаимодействия нуклеозидтрифосфатов с вулканическим базальтовым стеклом.

" В те времена базальт на Земле практические повсеместно ", - рассказывает Стивен Мойжис, специалист по изучению Земли и участник проекта. "На протяжении многих миллионов лет после формирования Луны многочисленные столкновения в совокупности с активными извержениями вулканов на молодой Земле способствовали появлению базальтовой лавы - источника базальтового стекла. В результате таких столкновений вода испарялась, образуя сухие участки суши, а также водоносные горизонты, которые могли стать питательной средой для образования РНК".

Столкновения железо-никелевых метеоров с поверхностью ранней Земли также способствовали временному сокращению атмосферы и создали условия, благоприятные для синтеза молекул РНК.

"Вся прелесть такой модели заключается в ее простоте. Ее можно легко исследовать на школьном уроке химии", - пояснил Ян Шпачек, (учёный не принимавший участие в эксперименте). " Нужно смешать все компоненты, подождать пару дней и обнаружить РНК".

Другим важным элементом этого химического уравнения является борат, (также известный как бура), который участвует в создании рибозы, символа "R" в РНК. Борат также образуется из базальта, который повсеместно встречался на ранней Земле.

Возможно, это и есть ключ к поиску древней жизни на Марсе?

На сегодняшний день практически нет доказательств существования жизни на Марсе, но возможно, так было далеко не всегда. Когда около 4 миллиардов лет назад Марс был относительно молодой недавно сформировавшейся планетой, на его поверхности могли существовать условия, очень похожие на условия ранней Земли. Поэтому если химические процессы, способствовавшие зарождению земной жизни, настолько просты, как показывает новое исследование, то существует большая вероятность того, что подобные процессы происходили и на древней Красной планете

Однако проблема заключается в том, что все эти ранние процессы протекали не так, как на Земле. Земля имеет активное магнитное поле, генерируемое внутриземными источникам. Оно защищает атмосферу Земли от солнечных ветров и вредного ультрафиолетового излучения, которое убило бы первобытную жизнь на поверхности.

Поскольку у Марса такого поля нет, его атмосфера постепенно разрушается под воздействием Солнца, что делает поверхность планеты негостеприимной для жизни в том виде, в котором мы ее знаем, и, вероятно, так было на протяжении миллиардов лет.

К тому же на Марсе отсутствует тектоника плит, характерная для Земли. Это означает, что базальтовые породы на его поверхности не были возвращены в мантию так, как это произошло с древней земной корой. Поэтому признаки таких первобытных процессов могут все еще существовать на поверхности Марса, и возможно, нам удастся их обнаружить.

"Если эволюция жизни на нашей планете пошла именно по такому простому пути, то, вполне вероятно, что она зародилась и на Марсе", - утверждает Беннер. "Поэтому очень важно приступить к поискам жизни на Красной планете как можно быстрее".

Результаты данного эксперимента были представлены в издании  "Journal Astrobiology",

Источники: Википедиа, Journal Astrobiology
(https://dx.doi.org/10.1089/ast.2022.0027)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Базальт)
(h ttps://ru.wikipedia.org/wiki/Нуклеотиды)