Ученые из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне обнаружили, что химические реакции, запускаемые металлами в гидротермальных источниках на дне древнего океана, могли стать основой для возникновения жизни на Земле. Результаты исследования представлены в серии препринтов на сайте ArXiv.org.
Одной из главных загадок происхождения жизни остается роль фосфата — соединения, входящего в состав ДНК, РНК и молекулы АТФ, которая служит основным источником энергии для клеток. Проблема в том, что фосфат плохо растворяется в воде и с трудом вступает в реакции.
Авторы исследования считают, что на ранней Земле эту проблему могли решать металлы, присутствовавшие в гидротермальных источниках. Поводом для этой гипотезы стало изучение редких бактерий, которые способны превращать фосфит в фосфат и использовать высвобождающуюся энергию для синтеза важных биомолекул.
Чтобы проверить идею, исследователи протестировали различные металлы в лаборатории. Никель оказался умеренно эффективным катализатором, а палладий значительно ускорял присоединение фосфатных групп к рибозе, глюкозе, аденозинмонофосфату и другим молекулам, необходимым для работы живых клеток.
По мнению ученых, аналогичные реакции могли происходить миллиарды лет назад в так называемых серпентинизирующих гидротермальных источниках. В них морская вода взаимодействует с породами мантии Земли, создавая условия для образования водорода и других химически активных веществ.
Недавние геологические исследования показали, что такие источники действительно содержат никель, палладий и другие потенциальные катализаторы. Кроме того, ранее в этих породах был обнаружен фосфит — еще один ключевой компонент предложенного механизма.
По словам исследователей, гидротермальные источники могли одновременно поставлять и реагенты, и металлы, необходимые для запуска первых биохимических реакций. Если гипотеза подтвердится, она поможет объяснить, каким образом фосфат стал одним из фундаментальных строительных блоков жизни задолго до появления первых клеток.
Ранее большинство ученых признало наличие разумных цивилизаций за пределами Земли.
