Химики из Исследовательского института Скриппса (США) представили новую теорию происхождения жизни на Земле. Их эксперименты доказали, что ключевые химические реакции, которые поддерживают жизнь в наши дни, были возможны еще 4 млрд лет назад.
Исследователи сосредоточили свое внимание на серии реакций, известных как цикл Кребса. Все аэробные организмы, от бактерий до людей, используют его в процессе клеточного дыхания. Ранее ученые считали, что для первых форм жизни был характерен цикл Кребса, аналогичный современному. Однако участвующие в нем молекулы слишком хрупки и, вероятно, не могли существовать 4 млрд лет назад. Чтобы разрешить эту проблему, исследователи определили, какие из молекул, существовавших на ранней Земле, могли бы участвовать в цикле Кребса.
Новое исследование показало, что два небиологических цикла — цикл 4-гидрокси-2-кетоглутарата и малонатный цикл — могут совмещаться, формируя раннюю версию цикла Кребса. Оба этих механизма химически во многом сходны с ним и могут выполнять похожие функции, например, производить аминокислоты.
По мнению авторов работы, по мере появления биологических молекул, например, ферментов, они могли заменять небиологические аналоги, формируя известный нам цикл Кребса. Таким образом, у современного метаболизма был небиологический предшественник, который в результате эволюции стал более сложным и эффективным. Авторы считают, что дальнейшие исследования позволят понять, как древние химические реакции достигли устойчивости современного цикла Кребса.
Ровно два слоя графена смогут остановить пулю
Идеи
Понимание того, как жизнь возникла на Земле, поможет искать ее в других мирах. Например, NASA использует знания о биохимии в поисках жизни на спутнике Сатурна Титане и в ядрах комет.