Доктор Франкенштейн оживил своё чудовище с помощью небесных молний. Бесспорно, зрелищность для фильмов – как ссылки на первоисточник для научпоп статей. Но, как показывает новое исследование, достаточно микроразрядов электричества между каплями воды, чтобы там зародилась жизнь.
Важнейшее, и все еще недостающее звено эволюционного древа: как живые клетки возникли из неживой материи? Наиболее распространенная теория гласит, что на ранней Земле существовал первичный бульон из ингредиентов, необходимых для становления биологии, какой мы ее знаем. И всё, что требовалось, это добавить катализатор, запустить химические реакции и превратить неорганические соединения в органические.
Молнии, как источник жизни
Одна из самых устойчивых идей заключается в том, что искру могли дать удары молнии. В основополагающем эксперименте Миллера-Юри 1952 года электрические разряды пропускались через колбу с водой и газами, которые воссоздавали раннюю атмосферу Земли. По результатам эксперимента были обнаружены определенные аминокислоты и другие важные биологические молекулы.
Но с этой гипотезой есть ряд нюансов. Если смотреть на океаны, то созданные химикаты были бы слишком отделены друг от друга, чтобы запустить зарождение жизни. Если бы это происходило в мелких прудах, то вероятность удара молнии в столь стесненном пространстве была бы мала.
Однако, это не единственное исследование, предполагающее «небесное вмешательство» в становление жизни на земле. Ранее вышел материал о том, как космическая радиация от взрыва сверхновых повлияла на биоразнообразие видов в самом начале формирования жизни на планете.
Микромолнии и зарождение жизни
В новом исследовании ученые Стэнфорда предполагают, что электрическая энергия могла исходить из гораздо более распространенного и стабильного источника — известного как микромолнии. Когда капли воды распыляются в воздухе, от волн или водопадов между ними могут образовываться небольшие электрические заряды. Эти крошечные разряды могут запустить сложную химию без вмешательства внешнего электричества.
Микроэлектрические разряды между противоположно заряженными микрокаплями воды создают все органические молекулы, которые ранее наблюдались в эксперименте Миллера-Юри, и мы предполагаем, что это новый механизм пребиотического синтеза молекул, строительных блоков жизни.
Ричард Заре, старший автор исследования.
Чтобы проверить эту идею, исследователи провели обновленную версию эксперимента Миллера-Юри. На начальном этапе был воссоздан резервуар, полный газов, которые имитировали атмосферу ранней Земли, включая азот, метан, углекислый газ и аммиак. В этой смеси распылялись мелкие капли воды комнатной температуры.
Капля зарождающейся жизни
При более близком рассмотрении ученые обнаружили, что более крупные капли, как правило, несли положительный заряд, а более мелкие — отрицательный. И когда капли с противоположными зарядами расположены близко друг к другу, между ними проскакивают крошечные электрические разряды.
Хоть процесс возникновения микромолний слишком быстр, чтобы их можно было зафиксировать обычным способом, исследователям удалось запечатлеть микромолнию с помощью высокоскоростных камер, подтвердив её наличие.
Важно отметить, что в образце древней атмосферы брызги воды были достаточным условием для ионизации воздуха и запуска образования органических молекул со связями углерода и азота: таких как цианистый водород, глицин и урацил. Эти связи одни из самых распространенных в органической химии, а молекулы, построенные на основе этих связей, это строительные блоки белков и ДНК.
Учитывая, что молнии — это прерывистое и непредсказуемое явление, тогда как водяные брызги повсеместно распространены на Земле, мы предполагаем, что наши результаты открывают еще один возможный путь абиотического образования связей углерода и азота.
По материалам исследователей.
Это означает, что волны, водопады и другие источники брызг могли создать огромное количество органических соединений по всей планете, и эти строительные блоки в конечном итоге могли складываться в самые ранние формы жизни.
Больше материалов о природе человека, сознании, о гранях, где биология сливается с технологиями и ведет к сингулярности – читайте в сообществе Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!
Автор: MisterClever
