Ученые СПбГУ нашли подтверждение теории, что жизнь на Земле зародилась благодаря метеоритам

В бассейне Мертвого моря нашли минерал, в составе которого обнаружилось важное для науки вещество. Природное химически активное фосфоросодержащее соединение могло стать причиной зарождения жизни на земле, сообщили в пресс-службе СПбГУ.

Найденное вещество - циклофосфат, возможная предтеча фосфорсодержащих молекул, которые принимали участие в формировании первичной жизни на планете. Данные соединения могли появиться в очагах геотермальной активности и во время падения метеоритов на Землю миллиарды лет назад.

Ученые отмечают, что фосфор - один из самых важных элементов в составе живых организмов. Он обнаруживается в составе  РНК, ДНК, клеточных мембран. Соединения фосфора были необходимы для появления первичной жизни на ранних стадиях эволюции планеты. Они способны участвовать в химических процессах и растворяться в воде, образуя в результате фосфорилирования сложные молекулы.

Но именно фосфор в природе встречается только в составе инертных минералов. А они маловероятно, что выступали как источник для синтеза пребиотических молекул - предшественников первых живых организмов. Ученые долго бились над загадкой, какие именно соединения фосфора стали причиной появления РНК и ДНК.

Ответ нашелся в горных породах бассейна Мертвого моря - циклофосфаты, химически активные фосфорсодержащие соединения. Их никогда ранее не встречали в природе, несмотря на то, что циклофосфаты активно использует промышленность.

При разрушении их химической структуры (разрыве кольца) выделяется энергия, способная инициировать синтез фосфорорганических соединений. Поэтому циклофосфаты считаются главными кандидатами на роль фосфорсодержащего агента для образования молекул, из которых формировалась первичная жизнь миллиарды лет назад.

Пресс-служба СПбГУ

Циклофосфаты могли появиться в результате высокотемпературного окисления фосфидов - соединений фосфора, в которых нет кислорода. Такие элементы на Земле встречаются в очагах геотермальной активности. В бассейне Мертвого моря как раз происходили высокотемпературные геологические процессы.

Важные для появления жизни на Земле соединения могли появиться при метеоритной бомбардировке планеты. Космическое тело, попадая в атмосферу, подвергается абляции (испарение от высокой температуры и окисление). Вероятно, фосфиды в метеоритах подверглись этому процессу и полностью окислились, в результате чего появились циклофосфаты.

Редкость фосфидов в современной литосфере не означает, что они не были распространены на Земле ранее, так как геохимическая среда миллиарды лет назад значительно отличалась от сегодняшней. Со временем атмосфера Земли все больше насыщалась кислородом, и окисление в новой среде могло привести к образованию циклофосфатов

Сергей Бритвин, руководитель проекта по гранту РНФ, доктор геолого-минералогических наук, профессор СПбГУ

Ученые полагают, что горные породы Мертвого моря можно воспринимать как систему, которая наглядно демонстрирует появление фосфорсодержащих веществ на ранних стадиях эволюции Земли. Обнаружение циклофосфатов в природе на шаг приблизило науку к пониманию синтеза сложных молекул, ставших причиной появления жизни на Земле.

Исследования выполнены учеными СПбГУ при поддержке Российского научного фонда. Оно также было опубликовано в журнале Geology.

Ранее 47channel рассказывал об археологическом открытии в Старой Ладоге (Ленинградская область).

 

Археологи обнаружили новые границы Старой Ладоги IX-X веков. Она больше, чем считалось ранее 

В Ленинградской области археологи установили, что границы Старой Ладоги в Волховском районе в Средневековье были гораздо шире, чем считалось ранее. Об этом сегодня, 3 декабря, сообщили в Институте истории материальнйо культуры РАН. 

Фото: пресс-служба СПБГУ/  Britvin et al / Geology, 2020