КАК МОГЛИ ОБРАЗОВАТЬСЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ ЖИЗНИ?

КАК МОГЛИ ОБРАЗОВАТЬСЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ ЖИЗНИ?

С чего началась жизнь? Это один из фундаментальных вопросов, который уже давно является камнем преткновения для ученых. Чтобы найти ответ на него, приходится смотреть не только на примордиальную Землю, но и покидать нашу планету, отправляясь за разгадкой тайны в космос.

В новой работе исследователи предлагают новый набор «космических» химических реакций, которые могли внести свой вклад в появление жизни на нашей планете.

В первые мгновения существования нашей Вселенной энергия Большого горячего взрыва способствовала образованию, протонов, нейтронов и их слиянию в ядра гелия и лития. Все остальные элементы Периодической системы образовались позднее в раскаленных недрах звезд в ходе слияния водорода в гелий, а гелия – в углерод, кислород, кремний, а элементы тяжелее железа и никеля родились во вспышках новых или сверхновых звезд. Помимо образования тяжелых химических элементов вспышки новых и сверхновых способствуют выбросу химических элементов в окружающее пространство космоса, где в результате космохимических реакций образуется вода, углеводороды и более сложные органические вещества, одним из которых является метанол.

Рисунок из J. of the Am. Chem. Soc. (2016), DOI: 10.1021/jacs.6b00343

До настоящего времени остается открытым вопрос о том, как могли образоваться углеводороды и органические соединения, в состав которых входит более, чем один атом углерода, ставшие в итоге строительными материалами для жизни и живых систем. Некоторые астрофизики предполагают, что их источником мог стать метан, CH₄, однако у Джорджа Ола (George Olah), Сурьи Пракаша (Surya Prakash) и их коллег есть другая версия.

Исследователи предполагают, что «родоначальником» органических соединений является более реакционный по сравнению с метаном простейший одноатомный спирт метанол (древесный спирт). Эксперименты и расчеты показали, что реакции метанола в условиях, аналогичных условиям межзвездного космического пространства, могут приводить к образованию углеводородов различного строения, а также их производных, среди которых могут встречаться и карбокатионы с карбоанионами, которые наблюдаются в открытом космосе.

Исследователи уверены, что, когда эти углеводороды и образовавшиеся из них органические соединения были доставлены на Землю «на борту» астероидов или комет, они продолжили химическую эволюцию в уникальных условиях Земли – обитаемой зоне или «зоне Златовласки», обеспечившей планете возможность существования жидкой воды, атмосферы и умеренных температур. Химическая эволюция, в свою очередь, спустя какое-то время привела к формированию живых систем и обеспечила протекание эволюции биологической.

Источник: J. of the Am. Chem. Soc. (2016), DOI: 10.1021/jacs.6b00343