У новому дослідженні Стенфордського університету йдеться про те, що життя на Землі, можливо, почалося не з потужного удару блискавки в океан (як припускає одна з гіпотез), а з багатьох менших мікроблискавок, які з’являлися у краплях води з водоспадів або хвиль, що розбивалися об берег.
У новому дослідженні Стенфордського університету йдеться про те, що життя на Землі, можливо, почалося не з потужного удару блискавки в океан (як припускає одна з гіпотез), а з багатьох менших мікроблискавок, які з’являлися у краплях води з водоспадів або хвиль, що розбивалися об берег.
Науковці з’ясували, що вода, розпилена в суміші газів, які, як вважається, були присутні в ранній атмосфері Землі, може призвести до утворення органічних молекул із вуглецево-азотними зв’язками, в тому числі урацилу, одного з компонентів ДНК і РНК. Про це повідомляє Stanford Report.
Дослідження ваги й нового ракурсу суперечливій гіпотезі Міллера-Урі, яка стверджує, що життя на планеті почалося з удару блискавки. Ця теорія базується на експерименті 1952 року, який показав, що органічні сполуки можуть утворюватися при застосуванні електрики до суміші води й неорганічних газів.
У нинішньому дослідженні вчені виявили, що водяні бризки, які створюють невеликі електричні заряди, можуть виконувати цю роботу самі по собі, без додаткової електроенергії.
«Мікроелектричні розряди між протилежно зарядженими мікрокраплями води створюють всі органічні молекули, які спостерігалися раніше в експерименті Міллера-Урі, і ми припускаємо, що це новий механізм пребіотичного синтезу молекул, які складають будівельні блоки життя», — сказав старший автор дослідження Річард Заре, професор хімії в Стенфордській школі гуманітарних і природничих наук.
Вважається, що протягом кількох мільярдів років після свого утворення Земля мала вихор хімічних речовин, але майже не мала органічних молекул з вуглецево-азотними зв’язками, які необхідні для білків, ферментів, нуклеїнових кислот, хлорофілу та інших сполук, з яких складаються сучасні живі істоти.
Те, як виникли ці біологічні компоненти, давно спантеличувало вчених, і експеримент Міллера-Урі дав одне з можливих пояснень: блискавка, що влучила в океан і взаємодіяла з газами ранньої планети, такими як метан, аміак і водень, могла створити ці органічні молекули. Критики цієї теорії вказують на те, що блискавки трапляються надто рідко, а океан надто великий і розсіяний, щоб це було реальною причиною.
Заре разом із докторантами Іфаном Менгом і Ю Ся та аспірантом Цзіньхеном Сюєм пропонують іншу можливість у своєму дослідженні. Спочатку команда дослідила, як краплі води розвивають різні заряди, коли вони розбиваються під час розпилення або сплеску. Вони виявили, що більші краплі часто несуть позитивний заряд, тоді як менші — негативний. Коли протилежно заряджені краплі наближалися одна до одної, між ними проскакували іскри.
Заре називає це «мікроблискавкою», оскільки цей процес пов’язаний з тим, як енергія накопичується і розряджається у вигляді блискавки в хмарах. Дослідники використовували високошвидкісні камери, щоб задокументувати спалахи світла, які важко виявити людським оком.
Попри те, що крихітні спалахи мікроблискавок важко помітити, вони все одно несуть в собі відносно багато енергії. Дослідники продемонстрували цю енергію, спрямовуючи бризки води кімнатної температури в газову суміш, що містила азот, метан, вуглекислий газ та аміак, які, як вважається, були присутні на ранній Землі. Це призвело до утворення органічних молекул з вуглецево-азотними зв’язками, в тому числі ціанистого водню, амінокислоти гліцину та урацилу.
Дослідники стверджують, що ці знахідки вказують на те, що не обов’язково удари блискавки, а крихітні іскри від розбитих хвиль або водоспадів дали поштовх життю на нашій планеті.
«На ранній Землі повсюди були водяні бризки — у щілини або на скелі, вони могли накопичуватися і створювати цю хімічну реакцію. Я думаю, що це вирішує багато проблем, які виникають у людей з гіпотезою Міллера-Урі», — каже Заре.
Як відзначає видання nauka.ua, жоден експеримент не зможе дати стовідсоткової упевненості у тому, що відбувалося на ранній Землі. Але ця робота вчених підтвердила існування механізму, який міг забезпечити стабільний синтез органічних молекул на ранній Землі.
Крім того, проведений експеримент підсилює гіпотезу про можливість подібних процесів на інших планетах. Якщо мікроблискавки є універсальним механізмом формування органічних молекул, то зародження життя у Всесвіті може бути значно поширенішим явищем, ніж раніше припускали науковці.
Раніше вчені повідомили, що зразки пилу та гальки з навколоземного астероїда Бенну, які доставив на Землю космічний корабель NASA Osiris-Rex, містять інгредієнти, необхідні для життя, а також залишки стародавнього світу.
