Новые открытия химиков-органиков относительно зарождения жизни на планете

23-03-2011: UEFIMA.RU:  Результаты эксперимента, проведенного полвека назад для моделирования процесса зарождения жизни на планете, были успешно расшифрованы исследователями из США и Мексики. Группа химиков-органиков, возглавляемая Джефри Бадой из университета в Сан-Диего, пересмотрела данные эксперимента, проведенного Стэнли Миллером в 1958 году.

В ходе этого эксперимента создавались условия, схожие с теми, что царили в атмосфере древней Земли, способные спровоцировать образование аминокислот - строительных блоков белков, составляющих основу живых организмов на Земле, сообщает РИА «Новости».

Ученые проводили электрические разряды, имитирующие молнии, через смесь газов, представляющую собой атмосферу Земли и содержащую водяной пар, водород, метан и аммиак.

Длительное воздействие "молний" приводило к образованию органических соединений, включая аминокислоты, необходимые для синтеза белков.

Этот эксперимент стал известен и был многократно повторен в различных вариациях. Сэр Миллер сам не проанализировал результаты эксперимента, но сухой остаток, полученный в результате, был собран, помечен и отправлен в архив для хранения.

Несмотря на успешный результат экспериментов Миллера, в ходе которых ему удалось продемонстрировать возможность образования более десятка различных аминокислот, ученые все еще убеждены, что улучшение методов анализа может привести к обнаружению новых данных, полученных в ходе этих экспериментов.

Так, в 2008 году повторный анализ образцов, полученных Миллером, позволил обнаружить 22 аминокислоты, из которых 10 до этого не были выявлены.

В одном из поздних экспериментов 1958 года Миллер добавил сероводород в смесь, который мог быть источником вулканической активности. Под руководством Бады ученым впервые удалось проанализировать эти образцы, которые пролежали на полке более полувека.

В результате исследования стало известно, что Миллеру удалось получить 23 аминокислоты и четыре амина, включая шесть серосодержащих аминокислот и один амин.

При этом не было обнаружено "асимметрии", характерной для органических соединений, что подтверждает, что данные вещества действительно образовались в результате эксперимента, а не были результатом деятельности микроорганизмов, попавших в запечатанные пробирки.

Соотношение обнаруженных аминокислот оказалось сходным с содержанием метеоритов, падающих на поверхность Земли.

В свете новаторских открытий, позволивших выявить дополнительные аминокислоты в образцах эксперимента Миллера, ученые во главе с Бадой предприняли тщательный анализ образцов 1958 года с добавлением сероводорода.

Хранящиеся в архиве более пяти десятилетий, эти образцы являлись свидетелями ранних попыток понять зарождение жизни на Земле.

Анализируя образцы с помощью современной техники, в том числе масс-спектрометрии высокого разрешения и газовой хроматографии, исследователи обнаружили поразительное разнообразие органических соединений, не выявленных ранее.

Кроме 23 аминокислот, известных по предыдущим исследованиям, им удалось идентифицировать еще 12 ранее неизвестных аминокислот, включая важные для жизненных процессов человека лизин, аргинин и гистидин.

Так же, в образцах были обнаружены четыре вида аминов, органических соединений, играющих важную роль в биохимических процессах живых клеток. Одним из этих аминов был метиламин, который является промежуточным звеном в синтезе жизненно важных витаминов, таких как витамин B12.

Ученые отметили, что наличие сероводорода в экспериментальной смеси сыграло решающую роль в формировании более разнообразного набора органических соединений. Сероводород, присутствующий в атмосфере ранней Земли, вероятно, способствовал образованию дополнительных аминокислот и аминов за счет реакций с другими молекулами в смеси.

Эта находка стала важным шагом в понимании ранней эволюции химических соединений, необходимых для зарождения жизни. Она также подкрепила идею о том, что вулканическая активность могла сыграть значительную роль в обеспечении строительных блоков для первых органических молекул на Земле.

Повторение и совершенствование экспериментов Миллера позволили исследователям не только подтвердить его первоначальные выводы, но и раскрыть новые секреты процессов формирования органических соединений, которые предшествовали появлению жизни.

Это подчеркивает продолжающееся значение фундаментальных исследований в поиске ответов на фундаментальные вопросы о происхождении жизни на нашей планете.