Два новых исследования пролили свет на тайну возникновения РНК и ДНК
Ранняя Земля выглядела иначе, чем сейчас. На планете было мало кислорода, не было озонового слоя, а солнечное излучение было очень интенсивным. Однако «ингредиенты» для создания жизни все-таки нашлись. Это были вода, солнечная радиация и нужные молекулы.
Начнем с воды. Первое, что ищут астрономы среди других планет — это воду. Объясняется это очень просто: на Земле есть жизнь, которая не нуждается в солнечном свете, кислороде и, которая может выжить в условиях высокой радиации. Но все живое все равно нуждается в воде.
Вода может растворять в себе все виды веществ и материалов, разбирая их на молекулярном уровне и перестраивая. Именно эта способность растворять и вновь собирать дает воде возможность создавать новые, сложные соединения.
Но если мы говорим о зарождении жизни на Земле, нам также очень важна радиация, которой раньше наша планета подвергалась в огромном количестве. Вода и радиация позволяли различным соединениям разбираться, перестраиваться и в конечном итоге создать «строительные блоки» РНК и ДНК.
В первом из двух исследований, ученые использовали так называемые «непрерывные реакционные сети», которые имитировали условия ранней Земли. Как только начинается реакция, исследователи не удаляют побочные продукты и не добавляют больше реагентов. Реакция идет своим чередом, точно так же, как это было давным-давно на Земле.
Исследователи добавили всего несколько соединений в начале реакции: цианистый водород, аммиак, фосфат, соль и, конечно же, воду. Чтобы имитировать действие радиоактивных материалов на ранней Земле, они включили в эксперимент источник гамма-излучения. А затем исследователи давали смеси время от времени высыхать. В результате этого эксперемента экспертам удалось получить сложные соеденения, которые могли послужить стротельными блоками для РНК.
Для кого-то это может показаться достаточно простым экспериментом, однако ученые комментируют, что только сейчас они начинают создавать инструменты для обнаружения, измерения и понимания такого рода непрерывных реакционных сетей.
Второе же исследование проливает свет на историю ДНК. Считается, что первые шаги к жизни — это генерация РНК. Но новая работа ставит под сомнение эту гипотезу.
Исследователи провели эксперимент, в котором они использовали смесь соединений и воды с ультрафиолетовым излучением. В ходе работы они видели появление строительных блоков РНК — цитидина и уридина, однако также они заметили строительный блок ДНК — дезоксиаденозина. Ученые предположили, что ДНК не обязательно вытекала из РНК, а могла «эволюционировать» вместе с ней.
Эти два исследования приближают нас к пониманию происхождения жизни на нашей планете. А также они могут помочь ученым понять, где искать жизнь на других планетах.