Как на Земле могла зародиться жизнь

В лаборатории воспроизвели процесс, который мог привести к появлению первых органических молекул в глубинах океана. Результаты исследования не только дают сценарий появления жизни на Земле и других планетах, но и пригодятся при спасении атмосферы от парниковых газов. Исследователи из Американского музея естественной истории получили щедрое финансирование от NASA и воссоздали условия, в которых в далеком прошлом могли появиться первые органические молекулы. Из таких молекул построено все живое на Земле. Это соединения, состоящие из простых и замысловатых цепочек атомов углерода, к которым цепляются водород, азот и кислород.

Большинство органических молекул сейчас образуется в ходе восстановления углекислого газа (CO2), которое может проходить несколькими путями, в том числе — в реакциях фотосинтеза. Считается, что 4-4,6 миллиардов лет назад, когда живых растительных клеток еще не было, и фотосинтез был невозможен, один из путей восстановления CO2 до органической молекулы осуществился в подводных щелочных гидротермальных источниках. Геологические исследования доказывают, что в первые 600 лет истории Земли в океане была довольно высокая концентрация CO2. В то же время из земной коры в воды океана проникал газообразный водород. Когда два газа, растворенные в воде, встречались, то могли «вылепить» первые в жизни планеты углеводороды.

В исследовании, опубликованном в сборнике докладов Национальной академии наук США (PNAS), научный сотрудник музея Виктор Соджо и ученый из Атлантического колледжа Рубен Хадсон описывают построенную ими установку, имитирующую условия, в которых впервые могли встретиться углекислый газ и водород. В микрожидкостных реакторах, позволяющих изучать взаимодействие жидкостей и газов в микромасштабе, при комнатной температуре и давлении в 1,5 раза выше нормального атмосферного исследователи смогли объединить CO2 с водородом и получили органическую молекулу HCOOH — молекулу муравьиной кислоты.

«Последствия этой работы выходят далеко за пределы нашей биосферы, — сказал Соджо, — Подобные гидротермальные системы могут существовать сегодня в других частях Солнечной системы, особенно на Энцеладе и Европе — спутниках Сатурна и Юпитера соответственно. Вполне предсказуемо, что они есть и в других водно-каменистых мирах по всей Вселенной». Помимо поиска жизни в других частях космоса, процесс, реализованный учеными, может найти применение в разработке новых методов сокращения выбросов CO2 в атмосферу Земли.