Мощный лазер в Чешской Республике теперь представил провокационные свидетельства, которые произвели адские условия, когда астероид или комета врезаются в Землю, возможно, создал некоторые ключевые стандартные блоки жизни на Земле. В эксперименте лаборатории, предназначенном для дублирования высоких температур и давлений такого влияния, исследователи использовали лазер для одновременного создания аденина, гуанина, цитозина, и урацила, этих четырех органических соединений в РНК, которой многие верят, чтобы быть первой молекулой, которая закодирует генетическую информацию.
“Это, я верю, в первый раз, когда все четыре нуклеобазы были сделаны в одном наборе условий реакции”, говорит Стивен Беннер, астробиолог в Фонде для Прикладной Молекулярной эволюции в Гейнсвилле, Флорида.Исследователи долго стремились идентифицировать способы, которыми нуклеобазы, составляющие РНК или ДНК (который использует тимин вместо урацила) могли быть сделаны из более простых сущностей.
Это, в свою очередь, могло помочь ученым установить, где, как, и при каких условиях жизнь, возможно, произошла, говорит Свэтоплук Сивис, физический химик в Институте Й. Хейровского Физической химии в Праге.В последние годы Сивис говорит, исследователи предложили, чтобы простая сущность, названная формамидом, была возможным источником таких генетических стандартных блоков.
Этот минималистский химикат, формирующийся, когда цианид водорода реагирует с водой, был бы сильно доступен на ранней Земле и нуждался в главных элементах для предбиотических химикатов — а именно, водород, азот, углерод и кислород. Действительно, некоторые бригады уже произвели отдельные нуклеобазы в экспериментах лаборатории с помощью различных катализаторов для вождения химических реакций между формамидом и другими компонентами.
И другие бригады сделали так начиная с различных мешков захвата простых химикатов.В новом исследовании Civis и его коллеги запустили лазер их института в имеющий формамид раствор, также включавший глину. В той смеси, предназначенной для представления химически-богатого водоема на древней Поверхности Земли, одна треть пульса одна наносекунда длиной генерировала интенсивное давление, температурное превышение шипов 4200°C, и каскад радиации включая ультрафиолетовый и длины волны рентгеновских лучей — просто, вид условий ожидал, когда объект, такой как комета или астероид ударяет землю. Реакции, зажженные в резких условиях эксперимента, помимо производства сущностей, таких как цианид водорода, моноксид углерода, аммиак, и метанол, также создали четыре нуклеобазы РНК, исследователи сообщают онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук.
В дополнение к тому, чтобы быть хорошей частью работы лаборатории говорит Беннер, “эта бумага имеет реальную предбиотическую уместность, так как это использует в качестве исходного материала состав, несомненно, присутствовавший в значительных суммах на ранней Земле”.Предыдущие исследования показывают, что некоторые классы метеоритов уже содержат нуклеобазы, такие как аденин и гуанин, говорит Аарон Бертон, астробиолог в Космическом центре имени Джонсона НАСА в Хьюстоне, Техас. Но новые результаты предполагают, что небесные тела, возможно, также создали их, когда они ударили планету, говорит Рэффэел Сэлэдино, органический химик в университете Tuscia в Витербо, Италия.
В то время как он и его коллеги изучили формамид при более мягких условиях лаборатории, Пражские эксперименты “являются первым разом, когда формамид был изучен в контексте влияния метеорита”, отмечает он.Такое влияние было значимым фактором в ранней истории Земли.
Во время периода точно назвал Последнюю Тяжелую Бомбардировку, начавшуюся приблизительно 4 миллиарда лет назад и продлившуюся приблизительно 150 миллионов лет, большие объекты избили нашу планету и луну, а также ртуть, Венеру и Марс. Несмотря на то, что много исследователей предположили, что такое влияние и их получающиеся результаты на климат эффективно стерилизовали Поверхность Земли любой жизни, которая, возможно, уже началась, новое исследование намекает, что этот период отобрал нашу планету с сырыми компонентами, необходимыми для жизни для развития. “Эта бумага приятно коррелирует Последнюю Тяжелую Бомбардировку и энергию, которую это поставило Земле приблизительно 4 миллиарда лет назад с формированием РНК и нуклеобаз ДНК от формамида”, говорит Беннер.
Даже если внеземные органы несли нуклеобазы к Земле в древние времена, Бертон говорит, влияние “предлагает дополнительный маршрут созданию этих важных молекул во время периодов высокой бомбардировки”.