Тайна зарождения жизни под микроскопом: учёные воспроизвели первые шаги эволюции

Учёные сделали шаг к разгадке одной из величайших тайн — происхождения жизни на Земле. Химикам из Университетского колледжа Лондона впервые удалось экспериментально воспроизвести ключевой процесс, который мог произойти около четырёх миллиардов лет назад и запустить эволюцию живых организмов.

Эксперимент, который приблизил к ответу

Исследователи смоделировали условия ранней Земли и показали, что молекулы РНК могут соединяться с аминокислотами — строительными блоками белков. Этот процесс считается решающим этапом на пути к появлению первых клеток.

Современная жизнь использует рибосомы — сложнейшие молекулярные "машины", которые собирают белки по инструкции из матричной РНК. Учёным удалось воспроизвести самую первую фазу этого процесса, используя простую химию в воде при нейтральном уровне pH.

Роль тиоэфиров

Ключ к успеху — применение тиоэфиров, высокоэнергетических соединений серы. Они обеспечили внешнюю энергию для связывания аминокислот с РНК.

Выбор оказался не случайным. Согласно "гипотезе мира тиоэфиров", такие вещества были широко распространены в "первичном супе" молодой Земли и могли играть фундаментальную роль в биохимической эволюции. Эксперимент объединил две ведущие теории происхождения жизни: "мир РНК" и "мир тиоэфиров".

Почему это важно

"Понимание истоков синтеза белка фундаментально для решения вопроса о том, откуда произошла жизнь", — пояснил соавтор исследования, биохимик Мэтью Поунер.

По словам учёных, работа показывает, что основные "строительные блоки" жизни способны спонтанно и селективно соединяться даже без сложных ферментов. Это значительно укрепляет представления о том, что первые шаги к биологическим системам могли быть сделаны самой природой в условиях ранней Земли.

Следующие вопросы

Теперь исследователи хотят выяснить, может ли РНК избирательно связываться с конкретными аминокислотами. Этот механизм мог бы объяснить, как сформировался генетический код — универсальный язык, на котором построена вся жизнь.

Значение открытия

Хотя до полного понимания происхождения жизни ещё далеко, эксперимент даёт важную подсказку: возможно, эволюция сложнейших молекулярных систем начиналась с простых химических реакций в воде, доступных при естественных условиях.