Ученые опровергли 160-летнюю теорию о происхождении жизни на Земле

Ученые из исследовательского института Скриппса и Технологического института Джорджии поставили под сомнение одну из основных теорий возникновения жизни на Земле. Их открытие не только меняет представление о формировании жизни, но и открывает перспективы для более эффективного производства биотоплива.

Ранняя Земля была неблагоприятным местом с экстремальными температурами, вулканической активностью и тонкой, примитивной атмосферой. Тем не менее, базовые молекулярные компоненты жизни, такие как сахара, аминокислоты и нуклеотиды, каким-то образом появились в этих условиях. Долгое время ученые считали, что рибоза – сахар, формирующий структурную основу РНК, образовался спонтанно в результате химического процесса. Однако результаты нового исследования, опубликованные в журнале Chem, опровергают эту идею.

Исследователи поставили под сомнение гипотезу "формозной реакции", согласно которой простые молекулы формальдегида, взаимодействуя в условиях ранней Земли, образовывали рибозу. Новые данные выявили ключевое ограничение: в контролируемых экспериментальных условиях формозная реакция не дает линейных сахаров, необходимых для образования РНК. Вместо этого она преимущественно производит разветвленные структуры сахаров, несовместимые с формированием РНК.

"Концепция формозной реакции как пребиотического источника рибозы требует серьезного пересмотра", – утверждает Рамананараянан Кришнамурти, профессор химии из Института Скриппса. Для понимания происхождения сахаров на ранней Земле необходимо исследовать другие модели и варианты.

Формозная реакция была случайно открыта в 1861 году и с тех пор считалась ведущей гипотезой пребиотического формирования сахаров. Ученые проверили эту реакцию в более мягких условиях – при комнатной температуре и pH около 8, что ближе к предполагаемым условиям ранней Земли. С помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса они показали, что даже в мягких условиях реакция остается сложной и неконтролируемой, а все образующиеся сахара имеют разветвленную структуру, тогда как для живых организмов характерны линейные сахара.