Вчені вже давно прагнуть зрозуміти походження життя на Землі. Нове дослідження, проведене вченими Інституту перспективних досліджень, Інституту Науки про життя на Землі (ELSI) та Університету Нового Південного Уельсу знаменує собою важливий крок вперед у зусиллях з розуміння хімічного походження життя.
Результати цього дослідження демонструють, як «безперервні реакційні мережі» здатні виробляти попередника РНК і, можливо, в кінцевому рахунку саму РНК - критичний міст до життя. Результати дослідження опубліковані в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Хоча багато механізмів, що сприяють поширенню життя, добре вивчені, перехід від пребіотичної Землі до ери біології залишається оповитим таємницею.
Попередні експерименти показали, що прості органічні сполуки можуть бути отримані з реакцій хімічних речовин, які, як вважається, існували в примітивному земному середовищі.
Однак багато з цих експериментів спиралися на скоординоване втручання експериментатора. Нове дослідження йде далі, використовуючи модель, яка добре підходить для найбільш точного моделювання природного середовища без стороннього втручання.
Для проведення своєї роботи вчені піддали впливу високоенергетичного джерела гамма-випромінювання суміш дуже простих дрібних молекул - кухонної солі, аміаку, фосфату і ціанистого водню.
Ці умови імітують радіоактивне середовище, що стало можливим завдяки природним радіоактивним мінералам, які, ймовірно, були набагато більш поширені на ранній Землі.
Вчені також дозволили реакціям періодично «висихати», імітуючи випаровування в неглибоких калюжах і водоймах. Ці експерименти повернули безліч сполук, які могли бути важливі для походження життя, включаючи попередників амінокислот та інших невеликих сполук, відомих як корисні для виробництва РНК.
Автори використовують термін «безперервна реакційна мережа» для опису середовища, в якому проміжні продукти не очищаються, побічні продукти не видаляються, а нові реагенти не додаються після вихідних матеріалів.
Іншими словами, синтез молекул відбувається в динамічному середовищі, в якому постійно утворюються і руйнуються найрізноманітніші сполуки, і ці продукти взаємодіють один з одним, утворюючи нові з'єднання.
"Ці типи безперервних реакційних мереж можуть бути досить поширені в хімії, але ми тільки зараз починаємо створювати інструменти для їх виявлення, вимірювання і розуміння. Попереду ще багато цікавої роботи.
Майбутня робота буде зосереджена на складанні карт реакційних шляхів для інших хімічних речовин і перевірці того, чи можуть подальші цикли радіолізу з подальшим висушуванням генерувати хімічні продукти більш високого порядку.
Команда вчених вважає, що ці моделі можуть допомогти визначити, які примітивні планетарні середовища найбільш сприятливі для утворення складних молекул. Ці дослідження, у свою чергу, могли б допомогти іншим вченим визначити кращі місця для пошуку життя за межами Землі.