Небо ранней Земли создало первые «кирпичики» жизни: новое открытие ученых

Атмосфера древней Земли, возможно, сыграла гораздо более важную роль в зарождении жизни, чем считалось ранее. Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили, что миллиарды лет назад небо молодой планеты могло самопроизвольно создавать серосодержащие молекулы — ключевые строительные блоки для живых организмов. Это открытие ставит под сомнение устоявшуюся теорию о том, что сложная органическая химия началась только после появления жизни.

Серный прорыв: атмосфера как химическая лаборатория

Сера, как и углерод, является жизненно важным элементом для всех известных форм жизни. Она входит в состав важнейших аминокислот, таких как цистеин. Однако долгое время ученые полагали, что органические молекулы серы могли появиться на Земле только благодаря деятельности уже существующих живых организмов.

Новое исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, кардинально меняет эту точку зрения. Эксперименты команды под руководством профессора Элли Браун и бывшего постдока Нейта Рида показали, что простые газы ранней атмосферы (метан, CO₂, сероводород) под воздействием солнечного света способны порождать целый спектр биологически значимых серных соединений.

Результаты эксперимента: что создало древнее небо?

Воссоздав в лаборатории условия до возникновения жизни (пребиотическую атмосферу), ученые с помощью высокочувствительного масс-спектрометра обнаружили образование:

• Аминокислоты цистеин и таурин — критически важные для белков и метаболизма.

• Кофермент M — играющий ключевую роль в биохимических реакциях.

Это доказывает, что сложная органическая химия могла происходить глобально, в атмосфере всей планеты, а не только в локальных «котлах» вроде гидротермальных источников.

Последствия открытия: от Земли до экзопланет

Расчеты показывают, что такой атмосферный «производственный цикл» мог генерировать огромные количества готовых «кирпичиков» жизни. Например, цистеина могло хватить для формирования около 1 октиллиона (1 с 27 нулями) клеток — это значительный запас для зарождающейся биосферы.

Это открытие имеет далеко идущие последствия:

1. Для теории зарождения жизни: Оно упрощает путь от неживой материи к первой клетке, показывая, что многие необходимые молекулы уже «падали с неба» с дождем.

2. Для астробиологии: Обнаружение серных соединений (например, сульфида диметила) в атмосферах экзопланет не может однозначно считаться биосигнатурой, так как эти молекулы могут иметь и абиогенное, атмосферное происхождение, как на ранней Земле.

Заключение

«Раньше мы думали, что жизни пришлось начинать полностью с нуля, — отмечает Элли Браун. — Наши результаты говорят о том, что некоторые из этих сложных молекул уже были широко распространены в обычных условиях. Это могло немного облегчить старт для жизни».

Таким образом, небо ранней Земли предстает не просто пустым пространством, а активной химической фабрикой, заложившей фундамент для всего живого на нашей планете.

По материалам sciencedaily.com