Nyligen har forskare från olika vetenskapsområden samlats och har sammanställt en unik modell för när och hur det första livet visade sig på jorden.
Hur de första organiska föreningarna lärde sig skapa kopior av sig själva och därmed lägga grunden för det reproduktiva livet är kanske det största mysteriet i modern vetenskap. Kemi, biologi, geologi och till och med astronomi försöker besvara denna fråga, men för var och en av aspekterna av fenomenet liv måste du få mycket av den mest varierande informationen. Vilken kemisk process ledde till omvandlingen av den livlösa naturen till levande organismer? Skedde det på ett ställe eller hände det överallt? Var har sitt ursprung - i de övre skikten av havet eller i botten, nära geotermiska källor?
Gemensamt arbete för forskare är nyckeln till framgång
En studie som nyligen publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) har fört vetenskapens värld närmare att besvara dessa frågor. En artikel utarbetad av forskare från Institutet för astronomi. Max Planck, Tyskland och McMaster University, Ontario, kombinerar befintliga biologiska, astronomiska, geologiska och kemiska modeller för att förutsäga hur och när livet började på jorden.
Ny forskning bekräftar återigen två av de mest populära teorierna hittills om livets ursprung på vår planet. För det första var de ursprungliga "byggstenarna" för bildandet av levande organismer på den unga jorden helt enkelt frånvarande och hamnade på planeten tillsammans med meteoriter som föll på den ganska ofta - bildandet av solsystemet enligt rymdstandarderna vid den tiden slutfördes nyligen, och meteoritaktivitet hon var fortfarande väldigt stor. Forskare kallade den andra hypotesen "ett litet varmt damm". Sammanfattningen är att meteoriter som verkar på små vattenkroppar med varmt eller varmt vatten slutligen skapade självreplikerande RNA-molekyler - de första exemplen på organiskt liv.
Litet varmt damm på jorden idag: Bumpass Hell Trail i Lassen Volcano National Park i Kalifornien. Så här såg ut reservoarerna där livet föddes.
En av de mest överraskande detaljerna i den nya studien, som kombinerar resultat från forskare från så olika vetenskapsområden, är att livet, enligt deras åsikt, började otroligt tidigt. Detta hände när jorden just hade svalnat till ett sådant tillstånd att stabila och grunt behållare med uppvärmt vatten kunde existera på den. Som jämförelse tyder alla tidigare studier på att livet på den unga jorden i ungefär en halv miljard år helt enkelt inte kunde slå rot, mycket mindre börjar utvecklas.
Kampanjvideo:
"För att ta reda på livets ursprung måste vi förstå hur jorden såg ut för miljarder år sedan," säger Thomas Henning från Institutet för astronomi. Max Planck.”Som vår forskning visar är astronomi i detta fall en viktig del av svaret på denna fråga. Vissa detaljer om bildandet av solsystemet påverkade direkt uppkomsten av liv på vår planet."
Livet på jorden kom från rymden
Tyvärr är den exakta kemiska processen som fungerade som katalysator fortfarande okänd. Men forskare misstänker att varma och periodvis torkande behållare har skapat ideala förutsättningar för proteinliv. Nukleobaser är kvävehaltiga baser, som är proteinbyggnadsblocken i nukleinsyror, inklusive RNA och DNA, och som fortfarande finns i meteoriter, tack vare det senare kom de in i vattnet runt om i världen. Tydligen vid någon tidpunkt blev deras koncentration tillräcklig för att RNA fick resurser för självproduktion.
Schematisk framställning av faktorer som påverkar "varma dammar" och kemikalierna som de innehåller under cyklens "våta" och "torra" faser: inträngning av interplanetära dammpartiklar, torkning, återutfällning, hydrolys av mer komplexa molekyler till basiska organiska "byggstenar", etc..d.
Om den nya modellen är korrekt spelar denna forskning en enorm och mycket viktig roll för all modern vetenskap. Detta är första gången i historien då olika modeller från olika vetenskapsområden kombinerades till en för att studera abiogenes, vilket resulterade i att de bildade en förvånansvärt sammanhängande bild av hur livet verkade på vår planet. Det ger också astronomer och kosmobiologer hopp: om meteoriter ledde till uppkomsten av liv på vår planet, då i andra system kan himmelkroppar som ingår i Goldilocks-zonen också bli livets vagga - även om det kommer att vara annorlunda än vad vi är vana vid. Det visade sig att de mest forntida processerna för bildandet av ett stjärnsystem och fördelningen av kemiska element över en enorm region fylld med kosmiskt damm runt en ung stjärna spelar en nyckelroll för att förståhur livet kan se ut på ett separat kylsten och ingen annanstans (åtminstone enligt de senaste uppgifterna - den verkliga bilden kan bli tydligare med tiden och bli ännu mer intressant).
Det är här forskarnas aktiviteter bara börjar. Nästa steg är att genomföra experiment för att testa den teoretiska delen av modellen. Om forskare verkligen lyckas reproducera abiogenesprocesserna, kommer en person bokstavligen att bli som Gud och slutligen få svar på den viktigaste frågan i hela sitt liv.
Vasily Makarov
