01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Астрономия
10 июля 2018

Аминокислоты могли появиться вскоре после Большого взрыва

Pixabay

Астрохимики провели новый анализ химической эволюции Вселенной, согласно которому аминокислоты, из которых состоят все белки, могли образоваться за 8-9 миллиардов лет до появления жизни на Земле. Согласно выводам новой работы, такие вещества сформировались спустя примерно миллиард лет после рождения Вселенной, во времена первых звезд и сверхновых. Статья с результатами опубликована на сервере препринтов arXiv.org.

Вопрос о том, как жизнь появилась из неживой материи, остается одной из самых трудных загадок в современной науке. Доподлинно известно, что простые органические соединения предшествовали формированию Земли, так как их следы обнаруживаются в астрономических наблюдениях вне нашей планеты. В середине XX века Стэнли Миллер и Гарольд Юри в своих знаменитых опытах воспроизвели условия на ранней Земле, в которых они из воды, аммиака, метана и водорода получили множество органических соединений, в том числе аминокислот, без которых немыслима известная нам жизнь. Их работу неоднократно критиковали, но, тем не менее, она доказал, что сложные вещества могли появиться в полностью неживой системе.

В новой работе Стюарт Кауфман из Института системной биологии в США, а также его коллеги Давид Еленфи и Габор Ваттаи из Будапештского университета в Венгрии построили модель формирования молекул на разных стадиях развития Вселенной, которая воспроизводит наблюдающееся сегодня распределение соединений в межзвездной и межгалактической среде. Так как количество возможных соединений растет быстрее экспоненты в зависимости от количества атомов, то авторы ограничились только рассмотрением общей массы образующихся молекул.

За основу ученые взяли базу данных PubChem, в которой содержится информация о 90 миллионах различных молекул, большинство из которых встречаются в природе. Масса наибольшего количество соединений составляет 290 дальтон, что примерно соответствует 24 атомам углерода. Эти данные ученые сравнили с содержанием веществ в Мурчисонском метеорите — древнем теле, появившемся во времена формирования Солнечной системы около 5 миллиардов лет назад. В нем было обнаружено не менее 58 000 различных молекул, распределение которых по массам напоминает полную базу данных, но больше всего молекул с массой около 240 дальтон.

Затем авторы привлекают теорию образования молекул, согласно которой есть два основных пути их формирования: посредством случайного скапливания атомов, которое быстро порождает всевозможные легкие комбинации, и предпочтительного присоединения, которое медленно порождает небольшое количество из всех возможных молекул с большой массой. Зная скорости этих процессов и различия в распределениях в Мурчисонском метеорите и на Земле в целом, можно экстраполировать данные в прошлое и вывести время образования соединений. Авторы приходят к выводу, что молекулы начали образовываться примерно 12,8 миллиардов лет назад, а аминокислоты появились спустя еще 165 миллионов лет.

С одной стороны, эта работа показывает распространенность необходимых для жизни веществ во Вселенной, а с другой — указывает на то, что аминокислоты, нуклеотиды и подобные им вещества не были непосредственными предшественниками жизни. Авторы пишут, что «секреты жизни закодированы во взаимодействиях и постхимической эволюции этих молекулярных семейств».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое