Ученые разработали новую теорию о том, как жизнь началась на Земле

Ученые думают, что около 3,8 миллиардов лет назад коктейль из органических соединений удалось каким-то образом объединить, чтобы создать первую жизнь. Мы знаем, что это было примитивно и глупо, но все же - это была жизнь! Но как эта жизнь превратилась, ну, нас в лучшем случае всегда было темное расследование, Но новое исследование опубликовано в понедельник в Связи природы возглавляемый химиками из Исследовательского института Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния, предполагает, что рамки для более сложных форм жизни присутствовали на планете еще четыре миллиарда лет назад, и они способствовали химическим реакциям, необходимым для поддержания более высокого уровня жизни. мы знаем это.

«Это был черный ящик для нас», - сказал Раманараянан Кришнамурти, химик из Scripps и ведущий автор нового исследования, в пресс-релизе. «Но если вы сосредоточитесь на химии, вопросы происхождения жизни станут менее сложными».

Все сводится к циклу лимонной кислоты - метаболическому процессу, обнаруживаемому в каждом дышащем кислородом организме на планете. Цикл лимонной кислоты (также известный как цикл Кребса или цикл трикарбоновых кислот) является основным способом, которым эти организмы выделяют накопленную энергию. Однако долгое время считалось, что цикл лимонной кислоты невозможно запустить для первых организмов на Земле - по той простой причине, что ингредиенты тогда еще не существовали. В частности, свободный кислород не появлялся на планете до, по самым ранним оценкам, 3,5 миллиарда лет назад.

Исследовательская группа считает, что мы можем ошибаться, предполагая, что цикл лимонной кислоты был невозможен тогда. В новом потоке экспериментов они описывают, как два других небиологических химических процесса, называемых циклом HKG и циклом малоната, могли быть использованы для запуска более элементарной версии цикла лимонной кислоты. Циклы HKG и малоната могут объединяться для получения одинаковых конечных продуктов цикла лимонной кислоты - аминокислот и диоксида углерода - путем замены зависимых от цикла лимонной кислоты молекул другими небиологическими молекулами.

Команда считает, что, когда биологические молекулы, такие как ферменты, начали подпирать, организмы могли бы начать заменять небиологические элементы этими биологическими, чтобы запустить более эффективный и элегантный метаболический цикл: цикл лимонной кислоты.

Это не значит, что именно так на ранних этапах жизни на Земле генерировалась энергия. Объединенный цикл HKG-малонат все еще не является биологическим процессом. Но что это означает, что химия для цикла лимонной кислоты, кажется, уже была установлена ​​задолго до того, как дышащие кислородом формы жизни смогли ее изобрести. Вместо создания цикла лимонной кислоты с нуля, возможно, эволюционировала жизнь, чтобы просто принять ее раннюю версию и заменить некоторые небиологические элементы биологическими, чтобы создать более мощный способ сбора энергии.

И если это так, то, как мы думаем об эволюции жизни, может быть совершенно другим. Конечно, необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, могли ли эти более элементарные химические реакции действительно развиться в цикл лимонной кислоты, но, по крайней мере, это новое исследование является иллюстрацией того, что ранняя Земля продолжает оставаться более динамичной и сложной система, чем мы думали.

Если вам понравилась эта статья, посмотрите это видео о ископаемом динозавре, возраст которого 99 миллионов лет.