Биологи из Кембриджского университета (Великобритания) Британские биологи «воскресили» в лаборатории первичный океан Земли и выяснили, что жизнь на планете появилась отчасти благодаря тому, что в его водах содержалось большое число соединений железа, ускорявших формирование различных «кирпичиков жизни».
Результаты исследования опубликованы в журнале Molecular Systems Biology.Большинство ученых считают, что жизнь на Земле зародилась в ходе абиогенеза — цепочки химических процессов в «первичном бульоне», приведшей к появлению сложных органических молекул и их объединению в примитивнейшие живые организмы. Еще в середине 1950-х годов биологам из США, Стэнли Миллеру и Гарольду Юри, удалось повторить первый этап абиогенеза — сборку молекул аминокислот и другой сложной органики из простейших неорганических соединений. Что дальше происходило с этими «кирпичиками жизни» — оставалось неизвестным, поскольку их соединением в клетках управляет целый набор ферментов, которые не могли присутствовать в «первичном бульоне» в достаточном количестве.
Британский биолог Маркус Ральзер и его коллеги разрешили эту проблему, проследив за реакциями в полном аналоге первичного океана Земли, который им удалось создать в лаборатории. Для этого они обратились за помощью к геологам, которые помогли им проанализировать химический и минеральный состав образцов пород, сформировавшихся на дне мирового океана примерно 4 млрд лет назад, когда шли первые этапы абиогенеза. Постепенно добавив вещества, которые присутствуют в этих породах, исследователям удалось получить «рецепт» первичного «супа», в котором молекулы аминокислот, полисахаридов и другой органики самостоятельно объединялись в более сложные конструкции.
Этот «суп» не похож на современный океан — в нем почти нет кислорода, а вода в нем была очень горячей и насыщенной различными минеральными солями и ионами металлов. Главным его компонентом, по словам ученых, является железо, атомы и ионы которого делают возможными многие ключевые реакции, которые обычно протекают в живых клетках с участием десятков ферментов.
К примеру, в этом «супе» самостоятельно проходили реакции разложения сложных молекул сахаров, которые современные живые клетки используют для получения энергии. Кроме того, ионы железа делали возможным формирование соединений фосфора и рибозы, необходимых для сборки нуклеотидов — «кирпичиков» РНК и ДНК.
Это свойство «первичного бульона» позволяет перебросить мостик между двумя хорошо изученными участниками абиогенеза — простейшими органическими молекулами и большими молекулами РНК, способными собирать копии самих себя из свободных нуклеотидов. В последующие эпохи жизнь научилась совершать подобные реакции самостоятельно, используя атомы того же железа и других металлов в качестве активного центра в молекулах ферментов.
