Чтобы понять, как жизнь могла возникнуть на Земле и на других планетах, команда НАСА во главе с астробиологом Лори Бардж воссоздала условия на дне океана 4 млрд лет назад. Идея состоит в том, что, производя лабораторную версию гидротермальных жерл, найденных в глубоком океане и первичной среде, можно воспроизвести аминокислоты, необходимые для создания жизни.
Как зародилась жизнь на Земле и могла произойти на других планетах — одна из фундаментальных загадок мировой науки. Последние теории предполагают, что жизнь возникла из воды, но все не так просто. Исследователи еще с 1950-х годов пытаются воссоздать условия жизни в те времена, когда Земля уже была сформирована (и ее ядро тоже), при этом достаточно остыла, чтобы вода была в постоянном жидком агрегатном состоянии.
Обычно для такого моделирования необходима смесь химических веществ, воссоздающая атмосферу тех времен, а также моря, озера и введение источников энергии — молнии и/или солнечный свет. При этом последние исследования говорят о том, что глубокое дно океана было усеяно вулканическими жерлами и дымоходами, выделяющими энергию для поддержки целых небольших экосистем, позволявших выживать без солнечного света или пищи, которая в нем нуждалась.
Исследование НАСА рассматривало эти гидротермальные источники не только как способ поддержания жизни, но и как возможный источник ранних аминокислот и других органических молекул, которые затем стали живыми организмами.
В последних экспериментах команда НАСА взяла воду, минералы и молекулы-прекурсоры пируват и аммиак, а также гидроксид железа, также называемый «зеленой ржавчиной» — распространенный минерал на древней Земле. Затем ученые довели рН воды до щелочной и нагрели раствор до 70 °С, что примерно соответствует количеству, обнаруженному в окрестности гидротермального вентиляционного отверстия.
Согласно НАСА, когда вводилось небольшое количество кислорода, гидроксид железа реагировал с ним и трансформировался в раствор с образованием аминокислоты аланина и лактат альфа-гидроксикислоты. Последний является побочным продуктом аминокислотных реакций.
Это уже первый шаг на пути объединения молекул, чтобы производить более сложные белки и в конечном итоге сделать самовоспроизводящееся предварительно живое соединение.
Подобные эксперименты не только дают представление о происхождении жизни на Земле, но также могут помочь ученым предсказать, где они, скорее всего, найдут внеземную жизнь. Это может даже помочь в поиске признаков древней жизни на Марсе.