Смесь солей магния и натрия на ранней Земле помогла зарождению жизни

Загадка появления жизни остается неразгаданной, хотя ученые открыли почти все ее основные составляющие. Но условия, при которых зародилась жизнь, пока не вполне ясны. Существует немало гипотез на этот счет. Какие-то предполагают, что в дело появления жизни внесли лепту подводные гидротермальные источники, другие — что этому способствовали молнии.

Новое исследование ученых из Университета Людвига-Максимилиана (Германия) уделяет внимание смеси солей, которые в сочетании с потоками расплавленной породы могли способствовать образованию самовоспроизводящихся биомолекул. Они рассмотрели смесь магния и натрия, какой она могла быть в первые годы существования Земли (для сворачивания РНК необходима относительно высокая концентрация двухзарядных ионов магния, но низкая — однозарядного натрия).

Один из вероятных процессов, которые могли привести к образованию подходящей среды, — выщелачивание солей из базальта. Чтобы узнать об этом больше, группа исследователей синтезировала базальтовое стекло, встречающееся в естественном виде и формирующееся благодаря быстрому охлаждению расплавленной породы: например, при контакте с водой.

Анализ количества магния и натрия, извлеченного из стекла, при различных температурах и с неодинаковыми размерами зерен во всех экспериментах ученых показал, что натрия в таком стекле больше, чем магния. Но когда команда «добавила» в свой «рецепт» тепловые потоки, ситуация изменилась: соотношение магния и натрия в некоторых случаях оказывалось оптимальным для сворачивания молекулы РНК.

А ведь такие тепловые потоки не только были возможны четыре миллиарда лет назад, но и вполне реальны из-за высокого уровня геологической активности на ранней Земле. Следовательно, вымывание солей из базальта укладывается в гипотезу РНК-мира. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.