Ученые определили химическое соединение, которое может быть ответственным за зарождение жизни

Один из важнейших и сложных вопросов современной науки – как сама жизнь возникла из неодушевленной материи? Теперь ученые точно определили пептид, который потенциально запустил жизнь на Земле и назвали его Nickelback (да, как известная рок-группа).

• Ученые обнаружили, что эволюция началась еще до появления самой жизни

Детали

Известно, что первые живые организмы появились довольно быстро после рождения самой Земли, но как? В какой-то момент неодушевленный материал должен был начать выполнять биологические функции. Выяснение того, как это произошло было бы одним из важнейших прорывов в научной истории.

В последние годы ученые проводили эксперименты с искусственной эволюцией и "варили первобытные супы", чтобы исследовать виды химических реакций, которые могли происходить на Земле после ее зарождения и начать составлять строительные блоки жизни. В новом исследовании ученые из Ратгерского университета и Городского колледжа Нью-Йорка работали в обратном направлении: от современной биологии и к возможной отправной точки жизни. Один из авторов исследования Викас Нанда отметил:

Ученые считают, что где-то между 3,5 и 3,8 миллиардами лет назад произошел переломный момент, положивший начало изменению от пребиотической химии, молекул до жизни, к живым биологическим системам. Мы считаем, что изменение было вызвано несколькими небольшими белками-предшественниками, выполнявшими ключевые этапы давней метаболической реакции. И мы думаем, что мы нашли один из этих "пептидов-пионеров".

По мнению исследователей, любое потенциальное химическое вещество-предшественник должно было быть достаточно активным, чтобы управлять биохимическими процессами, но оставаться простым, чтобы спонтанно возникать в первичном бульоне. Поэтому, чтобы найти соответствующего кандидата, команда сократила современные метаболические белки в их простейшую структуру.

После долгих экспериментов появился один особо многообещающий кандидат – пептид, состоящий только из 13 аминокислот и связывающий два иона никеля (nickel) со своим скелетом (backbone). Таким образом, ученые дали молекуле прозвище Nickelback, как и у известной рок-группы. Теперь музыканты Nickelback могут шутить, что они причастны к возникновению жизни на Земле.

Ученые заявляют, что пептид Nickelback, кажется, отвечает требованиям к званию "отправной точки жизни" по всем параметрам. Считается, что никель был распространенным металлом в ранних океанах, и очень химически активен – ионы никеля действуют как сильные катализаторы для производства газообразного водорода, который был бы ключевым источником энергии для метаболических процессов.

Конечно, это не обязательно означает, что Nickelback конкретно отвечает за всю жизнь на Земле, но это может помочь ученым понять этот жизненно важный переход. И это может привести к новым биосигнатурам, которые астрономы могли бы использовать для охоты на жизнь на других планетах. Нанда подчеркнул:

Это важно, потому что, несмотря на то, что существует много теорий происхождения жизни, фактических лабораторных тестов этих идей очень мало. Эта работа показывает, что не только возможны простые белковые метаболические ферменты, но и то, что они очень стабильны и очень активны, что делает их вероятной отправной точкой для жизни.

Раньше мы делились, что придется есть людям после ядерной войны, падения метеорита или извержения супервулкана. Разнообразие рациона значительно сократится и не всем такая еда придется по вкусу, но некоторым гурманам даже может понравиться.