Ученые выяснили, какие химические реакции способствовали зарождению жизни на Земле
Изучив роль сульфида железа в химических реакциях, которые могли привести к зарождению жизни на нашей планете, международная исследовательская группа в лабораторных условиях выявила процессы, способствующие превращению углекислого газа (CO2) в органические молекулы в древних горячих источниках. Открытие поможет объяснить возникновение молекул — предшественниц жизни, а также пригодится астробиологам.
Когда жизнь на Земле только начинала зарождаться, ключевую роль в ее возникновении могли играть горячие источники и минералы, содержащие сульфид железа (FeS). Это неорганическое соединение известно своей способностью ускорять химические реакции и напоминает коферменты, которые участвуют в современных биохимических процессах.
Вот почему в 1988 году немецкий юрист и химик Гюнтер Вэхтерсхойзер предложил гипотезу мира сульфидов железа, согласно которой самый «первый организм» на Земле зародился в вулканическом гидротермальном потоке (при высокой температуре (100 °С) и высоком давлении) на поверхности кристаллов сульфидов железа. Эта форма жизни со сложной химической структурой использовала каталитические центры на основе таких переходных металлов, как железо и никель (и, возможно, цинка, кобальта, марганца и вольфрама).
Однако роль сульфидов железа в условиях, царивших в древних горячих источниках, до сих пор оставалась малоизученной. Теперь авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, предположили, предположили, что сульфиды железа способствовали превращению газообразного углекислого газа в пребиотические органические молекулы.
Команда ученых под руководством Джинбо Нана (Jingbo Nan) из Нанкинского института геологии и палеонтологии (КНР) и Мартина Ван Кранендонка (Martin J. Van Kranendonk) из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) смоделировала среду древних горячих источников в лабораторных условиях. Это позволило им детально изучить роль сульфидов железа в фиксации углерода на первом этапе эволюции жизни.
Воспользовавшись анаэробной камерой и применив метод газовой хроматографии (физико-химический метод разделения веществ), исследователи синтезировали серию наноразмерных сульфидов железа из макинавита, включая чистый сульфид железа и сульфиды железа, обогащенные обычными элементами из горячих источников (марганец, никель, титан и кобальт).
Ученые обнаружили, что при температуре 120 °C сульфид железа, обогащенный марганцем, увеличил производство метанола (CH₃OH) в пять раз по сравнению с чистым сульфидом железа. Напомним, метанол — это простая органическая молекула, которая могла служить строительным блоком для более сложных соединений.
Каталитическую активность сульфида железа также усилило воздействие ультрафиолетового и видимого света. Это важно, поскольку на заре зарождения жизни солнечное излучение, вероятно, было более интенсивным и играло важную роль в химических процессах на поверхности планеты.
Таким образом, эксперименты в лабораторных условиях и теоретические расчеты показали, что промежуточным продуктом, возникающим в результате обратной реакции сдвига «вода — газ», стал монооксид углерода (СО), который затем превращался в метанол.
Открытие поможет понять, как простые неорганические соединения могли превращаться в органические молекулы без участия живых организмов, и объяснить возникновение первых молекул — предшественниц жизни на Земле, а также определить условия, которые этому способствовали. Результаты могут пригодиться астробиологам для поиска жизни на других планетах со схожими условиями.
Telegram 
Дзен 
VK Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Изучать поведение еще официально не открытых квазичастиц — задача с высокой степенью абстракции. В ее решении ученым помогают экзотические частицы и состояния материи, например, пространственно-темпоральные кристаллы.
До недавнего времени считалось, что надежно извлекать древнюю человеческую ДНК можно в основном из костей и зубов. Потом ученые научились получать ее из пещерных отложений и из некоторых предметов, которыми пользовались древние люди. Авторы нового исследования решили проверить, можно ли найти генетические следы представителей Homo на стенах, то есть непосредственно там, где они рисовали тысячи лет назад. Оказалось, что можно.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии