Атмосфера ранней Земли могла производить ключевые для жизни серосодержащие молекулы
Новое исследование предполагает, что атмосфера Земли миллиарды лет назад могла производить серосодержащие молекулы, необходимые для возникновения жизни. Это бросает вызов теории о том, что такие органические соединения серы появились уже после формирования жизни.
Переосмысление роли серы
Сера, как и углерод, является важнейшим элементом для всех форм жизни и входит в состав некоторых аминокислот. Ранее считалось, что органические соединения серы (биомолекулы) возникли как продукт уже существующей живой системы.
В ходе нового эксперимента учёные смоделировали атмосферу ранней Земли (до возникновения жизни), облучая светом смесь газов: метана, диоксида углерода (CO2), сероводорода и азота.
Результаты эксперимента
Используя высокочувствительную масс-спектрометрию, команда обнаружила, что в условиях симуляции образовался целый ряд серосодержащих биомолекул, включая:
- Аминокислоты цистеин и таурин.
- Кофермент M — соединение, критически важное для метаболизма.
Расчёты показали, что атмосфера ранней Земли могла производить достаточно цистеина, чтобы обеспечить около 1 октиллиона (1 с 27 нулями) клеток. Для сравнения, сейчас на Земле около 1 нониллиона (1 с 30 нулями) клеток.
Значение для понимания происхождения жизни
Образовавшиеся в атмосфере биомолекулы могли попадать на землю и в океаны с дождём, способствуя зарождению жизни.
«Раньше мы думали, что жизнь должна была начаться полностью с нуля, но наши результаты показывают, что некоторые из этих более сложных молекул уже были широко распространены в неспециализированных условиях. Это могло немного облегчить старт жизни», — отметила старший автор исследования Элли Браун.
Исследование также ставит под сомнение интерпретацию обнаружения органического соединения серы — диметилсульфида — на других планетах (например, K2-18b) как однозначного признака жизни, поскольку в предыдущей работе команда показала, что этот молекула может образовываться абиогенно, под действием света.