Життя на Землі могло зародитися завдяки метеоритам, – вчені

Під час досліджень впливу метеоритів на поверхню нашої планети науковці зауважили наявність в небесних тілах біологічно важливого елементу фосфору, що утворився під впливом астрофізичних тіл на ранній Землі.

Про це пише ІА «Конкурент» з посиланням на сайт technology.org.

Програма екзобіології НАСА нагородила старшого вченого Національної лабораторії ім. Лоуренса Лівермора Ніра Голдмана трирічним грантом на дослідження впливу метеоритів на Землю. Голдман прагне зрозуміти роль мінералу шрайберзиту (Fe, Ni) 3-P як одного з можливих джерел фосфорильованої пребіотичної органіки.

Шрайберзит поширений у залізо-нікелевих метеоритах і міг внести до 10 відсотків фосфору, який, ймовірно, міститься в ранній корі Землі. Крім того, іони перехідних металів у матеріалі можуть виступати каталізатором реакції органічного пребіотику. Науковця цікавить вплив синтезу фосфорильованої органіки на ранній Землі та інших крижаних міжзоряних тілах.

"Цілком можливо, що мільярди років тому як вміст фосфору, що містить пребіотики, так само, як і енергія, що сприяє хімічній реакції, могли надходити на Землю одночасно під впливом цих типів метеоритів", – повідомив Голдман.

Шрайберзит був запропонований як одне з можливих джерел додавання фосфору в органічні речовини пребіотиків. Рання Земля, ймовірно, переживала наслідки розряду, які дали інтенсивні термодинамічні умови, які в кінцевому підсумку могли спричинити утворення метастабільних органічних видів. Це мало б важливе значення в періоди сильних розрядів, коли приплив органічної речовини на Землю через комети та астероїди міг становити десятки квадрильйонів кілограмів на рік.

"Є підстави вважати, що шрайберзит виступав як джерелом фосфору, так і каталізатором необхідного біологічного виробництва фосфату", – сказав Голдман.

Фосфор є ключовим елементом сучасної біохімії. Його оксид, так званий фосфат-іоном, утворює кістяк нуклеотидів, мономерних одиниць ДНК і РНК. Оксид фосфору є ключовим компонентом молекул, що зберігають енергію, як аденозинтрифосфат. Він також входить до складу біологічних ліпідів. Іони фосфату можуть поєднуватися з кальцієм, утворюючи апатит, основний мінеральний компонент кістки. Однак хімічні механізми, за допомогою яких фосфат міг бути утворений і включений у біологічні попередники на ранній Землі, досі в основному невідомі.

Голдман має намір вивчити цю проблему за допомогою молекулярно-динамічного моделювання, щоб надати точний опис хімічної реакційної здатності в стиснених сумішах шрайберзитового розряду.

Попередні дослідження синтезу розряду, проведені Гольдманом та іншими, показали, що потенційно життєтворчі молекули, такі як амінокислоти та пептиди, можуть бути синтезовані під час ударів із крижаних матеріалів, таких як комети. Так само, як відомо, метеорити містять відносну кількість органічного матеріалу, включаючи спирти, поліефір та амінокислоти. Однак ефект фосфору та металевого каталізатора в суміші в основному невідомий. Моделювання в цій роботі буде зосереджено на синтезі пребіотиків з водних органічних сумішей у присутності частинок шрайберзиту. Мета полягає в тому, щоб піддавати матеріали всьому циклу розряду – ударне стиснення внаслідок планетарного розряду з наступним розширенням, а потім охолодженням та урівноваженням.

"Наші цілі полягають у створенні більш повного розуміння можливих етапів хімії елементарних фосфатів у синтезі пребіотиків у широкому діапазоні температурно-тискових умов, які, ймовірно, існували на ранній планеті", – сказав Голдман.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: 

• Дослідники створили молекулярні атласи, що показують як ростуть клітини людини
• Щоб боротися з Альцгеймером: вчені досліджують механізми виникнення неврологічних розладів
• Хірурги практикуватимуть операції на 3D моделях людських органів
• Вчені винайшли клітини, що розширюють кровоносні судини