Марсианский бульон мог быть вкусным для юной жизни

3 Сентября 2013 в 10:32, Илья Хель 1 030 просмотров 5

Марс

Марсианские минералы, растворенные в грунтовых водах, вероятно содержали ключевой строительный блок жизни фосфат, чем растворенные минералы на Земле. Во всяком случае, такой вывод сделала лаборатория, проведшая физическую симуляцию, которая должна была показать потенциальную обитаемость древней среды красной планеты.

Эта новость появилась всего пару дней спустя, после того как видный химик предложил свою теорию того, что Марс был полон необходимых химических элементов — в частности, бора, молибдена и кислорода, которые могли бы произвести молекулы РНК. РНК считается предшественником ДНК, а значит и жизни такой, как мы ее знаем.

Оба исследования привлекли повышенное внимание к идее о том, что жизнь на Земле пришла из космоса — так называемая теория панспермии. Тем не менее, они не могут быть правы одновременно. По одной из теорий, Марс должен был быть полон жидкой воды, по другой — сухой, как пустыня.

Последняя работа принимает во внимание фосфат, молекулу, состоящую из одного атома фосфора и четырех атомов кислорода. Фосфаты образуют структурные магистрали ДНК и РНК, поэтому многие организмы используют АТФ (аденозинтрифосфат) для сохранения энергии, получаемой из пищи.

«Из того, что известно на сегодняшний день, без него жизнь существовать не может», — говорит Кристофер Эдкок из Невадского университета в Лас-Вегасе. — «Он необходим для биологических функций на нескольких уровнях».

Минеральный бульон

Проблема в том, что сложно понять, как на ранней Земле могло быть достаточно фосфатов, которые породили искру жизни. Этот материал более стабилен в твердом виде, поэтому фосфат, который присутствовал на Земле в ранние периоды зарождения жизни, скорее всего, плавал, будучи растворенным в минералах земных океанов. Но большинство фосфатных минералов на Земле, к примеру, фторапатит, медленно растворяются и с трудом образуют растворы на водной основе, так что их концентрация является относительно низкой.

Между тем, исследования марсианских метеоритов показывают, что марсианские фосфатосодержащие минералы немного отличаются от земных. Вместо фторапатита на Марсе имеет место хлорапатит, в котором хлор занимает место фтора. На красной планете также имеется фосфатный минерал под названием мериллит, который не был найден на Земле.

Более того, данные марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити» позволяют предположить, что на красная планета содержит десятикратное количество фосфатов Земли. Вопрос приводит нас к тому, что марсианские фосфаты легче растворялись в воде.

«Фторапатит крайне интересен, и люди проделали массу работ по нему, поскольку он весьма важен на Земле», — говорит Эдкок. — «Мало кто добрался до других минералов, поскольку они не имеют отношения к Земле. Но крайне актуальны для Марса».

Низкий барьер

Из-за редкости хлорапатита и мериллита на Земле, Эдкок и его коллеги решили сделать эти минералы с нуля. Они синтезировали куски соединений в печи, а после погрузили их в условия имитации подземных вод. Спустя несколько партий раствора с разной степенью кислотности, команда получила данные о том, как быстро растворяются минералы и сколько их остается в растворе.

Выяснилось, что скорость высвобождения фосфата для горных пород Марса примерно в 45 раз выше, чем на Земле, поэтому концентрация фосфатов на влажном раннем Марсе будет вдвое выше, чем на Земле.

«Этот фосфатный барьер, с которым столкнулась земная жизнь во время происхождения, возможно, был не таким препятствием для потенциального марсианского происхождения жизни», — говорит Эдкок.

Его вывод согласуется с теми данными, которые химик Стив Беннер выложил на этой неделе на конференции геохимиков во Флоренции. Напомним, его теория гласит, что именно юный Марс, а не Земля был химической колыбелью для производства молекул РНК.

Влажный или сухой?

Согласно Беннеру, юный Марс обладал атмосферой, изобилующей кислородом, который реагировал с бором и молибденом, окисляя эти элементы. Соединения могли бы выступать в качестве катализаторов формирования РНК. Молекулы жизни, или даже простейшие организмы, могли впоследствии попасть на Землю с помощью метеоров.

Сценарию Беннера необходимо, чтобы Марс был пустыней, поскольку РНК рассыпается, если вы хотите построить ее в воде. Но его сценарий ничего не говорит о том, где взялись фосфаты в марсианской РНК. Предложение Эдкока, между прочим, требует океан, в котором были растворены фосфатные минералы, но не уточняет, каким образом была остановлена дестабилизация РНК в воде.

«Есть конкретное расхождение: одно предложение требует воды, другое наоборот», — говорит Мэтью Пасек из Университета Южной Флориды в Тампе, не принимавший участие ни в одном из проектов. Если у Марса были циклы влажности и засухи, или же океаны пересекали пустынные континенты, это решило бы вопрос. — «В целом, я считаю, была проведена очень интересная и полезная работа. Но осталось куда больше вопросов, чем было в начале».

Беннер с оптимизмом смотрит на ситуацию. Он говорит, что команда Эдкока рассматривает марсианскую химию по той же причине, что и он: чтобы решить химические проблемы, которые геологи не могут решить в условиях юной Земли.

«Как РНК требует рибозы, так же она требует фосфата. Подобно тому, как геологи говорят нам, что мы не можем воссоздать условия ранней Земли так, чтобы стало возможным накопление рибозы, так же мы не можем воссоздать условия, в которых фосфат был бы растворим. В этом случае наши две работы идут параллельно», — отмечает химик.

Марсианский бульон мог быть вкусным для юной жизни

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

5 комментариев

  1. Skiddy

    Очень интересная статья, но для меня не совсем понятно, как осуществлялся перенос этой самой жизни, даже если она зародилась на Марсе. Хоть эта тема и частенько обсуждается в последнее время, но более склонен к фактам говорящим о зарождении жизни непосредственно на Земле.

    • Archer

      Статья и правда имеет интрижку, хотя первое предложение явно не имеет смысла.
      Эти, да и многие другие 'ученые' считают, что для появления жизни достаточно иметь набор исходных элементов и парочку разрядов молнии. Это же явный бред. Ни одному 'ученому' балбесу не удалось вдохнуть жизнь в набор аминокислот и прочих бульонов.
      Любому думающему человеку ясно, что вовсе не матерая создает жизнь, а совсем наоборот. Именно жизнь (ее живое начало) создает вокруг себя (и под свои нужды) структуру из окружающей материи.

      • tchin

        Однако те же ученые в отличие от вас не говорят утвердительно, они поднимают вопрос, а не исходят из имеющихся неполных данных. Больше 8 факторов в системе машины еле решают и моделируют, а тут их больше на порядки.

        • Archer

          Чего они решают? И чем моделируют? Какова цель этих манипуляций?
          Что им нужно еще узнать на Марсе такого, чего нельзя узнать о жизни на Земле?
          Жизнь в малой степени зависит от состава исходного бульона. Это прекрасно видно и на земных просторах. А вот есть она на Марсе или нет не зависит от состава грунта. Ибо, то, что для одного вида может быть не природно, то для другого вида может быть необходимым условием.
          Глупо искать причину возникновения или не возникновения жизни на Марсе в составе марсианского грунта.

      • PRO-EVA

        Да! Не материя создаёт жизнь, но жизнь управляет материей. Для человека (называющего себя `учёным`) всё, что дано нам в ощущениях (через органы чувств или дополненных приборно-технической частью) называется материей. Причём, и сам человек и вся биосфера относятся (`учёными`) к той же материи. А так ли это? Думающие хомо сапиенсы догадывались, что костное и живое - качественно отличаются друг от друга. В живой системе, в отличии от косной, кроме обмена веществ и энергиями, присутствует ещё обмен информацией. А последняя связана с мыслью. Без мысли живое и "пальцем не пошевелит". Мысль запускает все биохимические реакции и управляет ими, производя МАТЕРИАЛЬНЫЕ действия (и не только материальные). Но мысль наука приборами в живой системе напрямую не обнаруживает (только через косвенные реакции нервной и мозговой подсистем). Мысль пронизывает живое сверху донизу вглубь: мозг, нервы, органы, органелы, клетки, субклеточные структуры, биомолекулы (биоатомы? и более мелкие биоструктуры?). Но мозг не есть источник мысли (доказано тонкими экспериментами). Мысль внедряется в мозг с более высокого (не определяемого приборами, а значит для науки нематериального) уровня? А с какого верхнего уровня она приходит, чтобы запустить всю живую вертикаль? Знающему не нужны доказательства - он знает.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.