Oamenii de știință anunță o descoperire în determinarea originii vieții pe Pământ – și, eventual, pe Marte

Oamenii de știință de la Fundația pentru Evoluția Moleculară Aplicată au anunțat astăzi că ARN-ul, un analog al ADN-ului care a fost probabil primul material genetic al vieții, se formează spontan pe sticla de bazalt. Acest pahar a fost din belșug pe Pământ acum 4,35 miliarde de ani. Bazalt similare cu aceste vremuri străvechi trăiesc astăzi pe Marte.

Societăți care studiază originile vieții S-au divergent în ultimii ani”, a menționat Stephen Benner, coautor al studiului care a apărut online în jurnal. astrobiologie.

„O societate revizuiește întrebările clasice cu scheme chimice complexe care necesită chimie dificilă de către chimiști pricepuți”, a explicat Benner. Frumoasa lor măiestrie este prezentată în reviste de marcă precum temperare natura Si Științe. „Cu toate acestea, tocmai din cauza complexității acestei chimie, nu este posibil să explicăm cum a apărut de fapt viața pe Pământ.

În schimb, studiul fundamental are o abordare mai simplă. Condus de Elisa Biondi, studiul a arătat că moleculele lungi de ARN, cu lungimea cuprinsă între 100 și 200 de nucleotide, se formează atunci când trifosfații nucleozidici nu fac altceva decât să filtreze prin sticlă de bazalt.

„Sticlă bazaltică era peste tot pe Pământ la acea vreme”, a comentat Stephen Mogesses, un om de știință al Pământului care a fost și el implicat în studiu. „Timp de câteva sute de milioane de ani de la formarea Lunii, impacturile repetate combinate cu abundența vulcanilor de pe tânăra planetă au format lavă bazaltică topită, sursa sticlei de bazalt. Impacturile au evaporat și apa pentru a da pământ uscat, oferind acvifere unde ARN-ul poate. formă..”

Aceleași efecte au dus, de asemenea, la producerea de nichel, despre care echipa a arătat că dă trifosfaților nucleozidici o nucleozidă și fosfat activat, care se găsește și în sticla de lavă. Boratul (ca și în borax), tot din bazalt, controlează formarea celor de trifosfat.

Aceleași influențe care au format sticla au redus, de asemenea, tranzitoriu atmosfera prin miezul său metalic fier-nichel. Baze ARN, a căror secvență este stocată informatii geneticeSe formează într-o astfel de atmosferă. Echipa a arătat anterior că nucleozidele sunt formate printr-o reacție simplă între fosfatul de riboză și bazele ARN.

„Frumusețea acestui model este simplitatea lui. Poate fi testat de elevii de liceu la o oră de chimie”, a spus Jan Abschek, care nu a fost implicat în acest studiu, dar a dezvoltat un instrument pentru descoperirea polimerilor genetici extraterestre pe Marte. „Amestecă ingredientele, așteaptă câteva zile și află ARN-ul”.

Aceleași roci rezolvă alte inconsecvențe în producerea ARN-ului pe o cale care merge de la molecule organice simple la primul ARN. „De exemplu, boratul conduce la formarea ribozei, „R” în ARN”, a adăugat Benner. Această cale pornește de la carbohidrați simpli care „nu s-ar fi putut” să se formeze în atmosfera deasupra Pământului primitiv. Sunt stabilizați de CO2. Sulful vulcanic, apoi plouă la suprafață pentru a forma rezervoare de minerale organice.

Astfel, această lucrare completează o cale care produce ARN din molecule organice mici care au existat aproape sigur la începutul Pământului. Un model geologic pleacă de la o moleculă de carbon și două molecule pentru a da molecule de ARN suficient de lungi pentru a susține evoluția darwiniană.

„Rămân întrebări importante”, avertizează Beiner. „Încă nu știm cum toate elementele de bază ale ARN-ului au ajuns să aibă aceeași formă generală, o relație cunoscută sub numele de homochiralitate”. În mod similar, legăturile dintre nucleotide pot fi variabile în compozitele bazaltice sticlă. Acest import este necunoscut.

Marte este foarte relevant pentru acest anunț, deoarece aceleași minerale, ochelari și influențe au fost prezente și pe Marte în acele timpuri străvechi. Cu toate acestea, Marte nu a avut de suferit deriva continentală Si plăci tectonice care a îngropat majoritatea rocilor de pe Pământ acum mai bine de 4 miliarde de ani. Astfel, rocile rămân din când în când pe Marte. Misiunile recente pe Marte au găsit toate rocile necesare, inclusiv borați.

„Dacă viața a apărut pe Pământ prin această cale simplă, este posibil să fi apărut și pe Marte”, a spus Benner. Acest lucru crește importanța căutării vieții pe Marte cât mai repede posibil. ”

Furnizat de Fundația pentru Evoluția Moleculară Aplicată