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 Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.
Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.
Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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