Naukowcy ogłaszają przełom w ustaleniu pochodzenia życia na Ziemi – i być może na Marsie

Naukowcy z Foundation for Applied Molecular Evolution ogłosili dzisiaj, że RNA, analog DNA, który prawdopodobnie był pierwszym materiałem genetycznym życia, spontanicznie tworzy się na bazaltowym szkle lawowym. To szkło było obfite na Ziemi 4,35 miliarda lat temu. Bazalty podobne do tych starożytnych żyją dziś na Marsie.

Społeczeństwa, które studiują początki życia W ostatnich latach rozeszły się” — zauważył Stephen Benner, współautor badania, które ukazało się w Internecie w czasopiśmie astrobiologia.

„Jedno społeczeństwo powraca do klasycznych pytań ze złożonymi schematami chemicznymi, które wymagają trudnej chemii przez wykwalifikowanych chemików” – wyjaśnił Benner. Ich piękny kunszt jest opisywany w markowych magazynach, takich jak charakter temperamentu A Nauki. „Jednak właśnie ze względu na złożoność tej chemii nie jest możliwe wyjaśnienie, w jaki sposób faktycznie powstało życie na Ziemi.

W przeciwieństwie do tego, badanie podstawowe ma prostsze podejście. Badanie prowadzone przez Elisę Biondi wykazało, że długie cząsteczki RNA, o długości od 100 do 200 nukleotydów, tworzą się, gdy trifosforany nukleozydów nie robią nic poza filtrowaniem przez szkło bazaltowe.

„Szkło bazaltowe było wtedy wszędzie na Ziemi” – skomentował Stephen Mogesses, naukowiec zajmujący się Ziemią, który był również zaangażowany w badania. „Przez kilkaset milionów lat po uformowaniu się Księżyca powtarzające się uderzenia w połączeniu z obfitością wulkanów na młodą planetę utworzyły stopioną bazaltową lawę, źródło bazaltowego szkła. Uderzenia odparowały również wodę, dając suchy ląd, zapewniając warstwy wodonośne, w których RNA może formularz. ”.

Te same efekty doprowadziły również do produkcji niklu, który, jak wykazał zespół, daje trifosforanom nukleozydów nukleozyd i aktywowany fosforan, który znajduje się również w szkle lawowym. Boran (jak w boraksie), również z bazaltu, kontroluje tworzenie się trójfosforanów.

Te same wpływy, które utworzyły szkło, również przejściowo redukowały atmosferę poprzez metalowy rdzeń żelazowo-niklowy. Zasady RNA, których sekwencja jest przechowywana Informacja genetycznaPowstaje w takiej atmosferze. Zespół wcześniej wykazał, że nukleozydy powstają w prostej reakcji między fosforanem rybozy a zasadami RNA.

„Piękno tego modelu polega na jego prostocie. Może być testowany przez uczniów szkół średnich na zajęciach z chemii” – powiedział Jan Abschek, który nie był zaangażowany w te badania, ale opracował narzędzie do odkrywania obcych polimerów genetycznych na Marsie. „Wymieszaj składniki, poczekaj kilka dni i znajdź RNA”.

Te same skały rozwiązują inne niespójności w tworzeniu RNA na ścieżce, która prowadzi od prostych cząsteczek organicznych do pierwszego RNA. „Na przykład boran napędza tworzenie rybozy, R w RNA” – dodał Benner. Ta ścieżka zaczyna się od prostych węglowodanów, które „nie mogły” powstać w atmosferze nad prymitywną Ziemią. Są one stabilizowane przez CO2. potem pada na powierzchnię, tworząc zbiorniki minerałów organicznych.

W ten sposób praca ta zamyka ścieżkę, która wytwarza RNA z małych cząsteczek organicznych, które prawie na pewno istniały we wczesnej Ziemi. Jeden model geologiczny składa się z jednej cząsteczki węgla i dwóch cząsteczek, aby dać cząsteczki RNA wystarczająco długie, aby wspierać ewolucję Darwina.

„Ważne pytania pozostają”, ostrzega Beiner. „Wciąż nie wiemy, w jaki sposób wszystkie elementy budulcowe RNA mają ten sam ogólny kształt, związek znany jako homochiralność”. Podobnie wiązania między nukleotydami mogą być zmienne w kompozytach bazaltowych szkło. Ten import jest nieznany.

Mars jest bardzo istotny dla tego ogłoszenia, ponieważ te same minerały, okulary i wpływy były również obecne na Marsie w tamtych czasach. Jednak Mars nie ucierpiał dryf kontynentalny A płyty tektoniczne który zakopał większość skał z Ziemi ponad 4 miliardy lat temu. Tak więc skały od czasu do czasu pozostają na Marsie. Ostatnie misje na Marsa znalazły wszystkie niezbędne skały, w tym borany.

„Jeśli życie pojawiło się na Ziemi tą prostą ścieżką, możliwe jest również, że pojawiło się na Marsie” – powiedział Benner. Zwiększa to znaczenie jak najszybszego poszukiwania życia na Marsie. ”

Dostarczone przez Fundację Stosowanej Ewolucji Molekularnej