Антон
я могу убеждать
Смотри вперёд с надеждой. Назад с благодарностью. Вверх с верой. По сторонам с любовью.
Антон Иванчук
Все записи
текст

В Лаборатории NASA в пробирках воссоздали жизнь на дне океана

Ученые воспроизвели в лаборатории процесс того, как ингредиенты для жизни могли сформироваться глубоко в океане 4 миллиарда лет назад. Результаты нового исследования дают представление о том, как началась жизнь на Земле и где еще в космосе мы могли бы ее найти.
В Лаборатории NASA в пробирках воссоздали жизнь на дне океана

Астробиолог Лори Бардж и ее команда в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, штат Калифорния, работают над распознаванием жизни на других планетах, изучая происхождение жизни здесь, на Земле. Их исследования направлены на то, как строительные блоки жизни образуются в гидротермальных жерлах на дне океана.

Чтобы воссоздать гидротермальные жерла в лаборатории, команда создала миниатюрное морское дно, наполнив мензурки смесями, которые имитируют первозданный океан Земли. Эти основанные в лаборатории океаны действуют как питомники для аминокислот и органических соединений, которые необходимы для жизни.

«Понимание того, как далеко вы можете продвинуться только с органическими веществами и минералами до того, как у вас будет настоящая клетка, действительно важно для понимания того, из каких типов среды может возникнуть жизнь. Кроме того, изучение влияния таких факторов, как атмосфера, океан и минералы в вентиляционных отверстиях, поможет понять, насколько вероятно, что это произошло на другой планете», – говорит Бардж, ведущий исследователь и первый автор нового исследования, опубликованного в Журнал Известия Национальной академии наук.

Обнаруженные вокруг морского дна трещины, гидротермальные жерла - это места, где образуются естественные дымоходы, выделяющие жидкость, нагретую ниже земной коры. Когда эти дымоходы взаимодействуют с морской водой вокруг них, они создают среду, которая постоянно меняется, что необходимо для развития и изменения жизни. Эта темная, теплая среда, питаемая химической энергией от Земли, может быть ключом к тому, как жизнь может сформироваться в мирах, находящихся дальше в нашей солнечной системе, вдали от солнечного тепла.

В своих экспериментах Баржа и Флорес использовали ингредиенты, обычно встречающиеся в раннем океане Земли. Они объединили воду, минералы и «предшественники» молекул пирувата и аммиака, которые необходимы для начала образования аминокислот. Они проверили свою гипотезу, нагревая раствор до 158 градусов по Фаренгейту (70 градусов по Цельсию) – той же температуры, что и у гидротермального вентиляционного отверстия, и корректировали pH, чтобы имитировать щелочную среду. Они также удалили кислород из смеси, потому что, в отличие от сегодняшнего дня, на ранней Земле было очень мало кислорода в океане. Команда дополнительно использовала минеральную гидроокись железа, или «зеленую ржавчину», которая была в изобилии на ранней Земле.

Зеленая ржавчина реагировала с небольшим количеством кислорода, который группа впрыскивала в раствор, производя аминокислоту аланин и лактат альфа-гидроксикислоты. Альфа-гидроксикислоты являются побочными продуктами аминокислотных реакций, но некоторые ученые предполагают, что они тоже могут объединяться, образуя более сложные органические молекулы, которые могут привести к жизни.

«Мы показали, что в геологических условиях, похожих на раннюю Землю и, возможно, на другие планеты, мы можем образовывать аминокислоты и альфа-гидроксикислоты из простой реакции в мягких условиях, которые существовали бы на морском дне», – сказала Бардж.

Создание компанией Barge аминокислот и альфа-оксикислот в лаборатории является кульминацией девяти лет исследований происхождения жизни. В прошлых исследованиях выяснялось, находятся ли подходящие компоненты для жизни в гидротермальных жерлах, и сколько энергии могут генерировать эти жерла. Но это новое исследование – первый раз, когда ее команда наблюдала за окружающей средой, очень похожей на гидротермальную вентиляцию, которая вызывает органическую реакцию. Бардж и ее команда продолжат изучать эти реакции в ожидании поиска большего количества ингредиентов для жизни и создания более сложных молекул. Шаг за шагом она медленно продвигается вверх по цепочке жизни. 

Это направление исследований важно, поскольку ученые изучают миры в нашей солнечной системе и за ее пределами, в которых могут быть обитаемые среды. Например, луна Юпитера Европа и луна Сатурна Энцелад могли иметь гидротермальные жерла в океанах под своими ледяными корками. Понимание того, как жизнь может начаться в океане без солнечного света, поможет ученым в разработке будущих исследовательских миссий, а также в экспериментах, которые могут проходить подо льдом в поисках доказательств наличия аминокислот или других биологических молекул.

Будущие миссии на Марс могут доставить образцы с поверхности Красной планеты, что может выявить наличие аминокислот, образованных железными минералами и древней водой. Экзопланеты – миры за пределами нашей досягаемости, но все еще находящиеся в сфере наших телескопов, могут иметь признаки жизни в своих атмосферах, которые также могут быть обнаружены в будущем.

 «У нас пока нет конкретных доказательств жизни в других местах», – сказала Бардж, – Но понимание условий, необходимых для возникновения жизни, может помочь сузить круги поиска этих мест, которые, по нашему мнению, существуют».

На фото: Лори Бардж (слева) и Эрика Флорес (справа) в Лаборатории происхождения и обитаемости JPL в Пасадене, штат Калифорния. NASA/JPL-Caltech 

Наука

Машины и Механизмы
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Бесконтактная примерка обуви
OK OK OK OK OK OK OK