Учені знайшли можливе геологічне середовище, де могло зародитися життя на Землі

У своїй роботі, опублікованій у журналі eLife, вчені описують простий геологічний процес: потік газу, що проходить над вузьким каналом води, створює фізичні умови, що сприяють реплікації нуклеїнових кислот. Цей процес міг відбуватися в пористих вулканічних породах на ранній Землі, де вода, що містить біомолекули, випаровувалася під впливом газового потоку.

Дослідники створили лабораторну модель такого середовища, імітуючи пористу скелю з висхідним потоком води, що випаровується при зустрічі з поперечним потоком газу. Це призводило до накопичення розчинених нуклеїнових кислот і солей на поверхні води. Використовуючи флуоресцентно мічені короткі фрагменти ДНК, вони спостерігали за динамікою процесу.

Результати показали, що протягом п'яти хвилин концентрація ДНК біля поверхні збільшувалася втричі, а за годину - у 30 разів. Це створювало умови, достатні для реплікації нуклеїнових кислот. Крім того, без зміни температури, за рахунок коливань концентрації солей, відбувалося розділення подвійних ланцюгів ДНК, що необхідно для завершення циклу реплікації.

Використовуючи метод флуоресцентного резонансного перенесення енергії (FRET), вчені підтвердили, що в даній системі відбувається як утворення подвійних ланцюгів ДНК, так і їх поділ. При додаванні ферменту, здатного синтезувати ДНК, вони спостерігали збільшення кількості подвійних ланцюгів, підтверджуючи можливість реплікації в таких умовах.

Наше дослідження показує, що простий геологічний процес міг створити умови для реплікації нуклеїнових кислот на ранній Землі без зміни температури, - зазначає професор Дітер Браун, один з авторів роботи. - Це розширює спектр можливих середовищ, де могло зародитися життя на планетах.

Це відкриття важливе для розуміння походження життя і може допомогти в пошуку життя на інших планетах, показуючи, що необхідні умови можуть бути простішими, ніж вважалося раніше.