Как сообщает издание Planet Today, одна из ведущих теорий предполагает, что нуклеиновые кислоты – РНК и ДНК – сыграли ключевую роль в этом процессе. Эти молекулы обладают уникальной способностью хранить генетическую информацию и воспроизводить себя, что является фундаментальным свойством живых систем. ДНК и РНК часто сравнивают с детальными инструкциями по созданию белков, которые, в свою очередь, служат основным строительным материалом для клеток.
Однако для возникновения жизни недостаточно просто наличия этих молекул. Критически важной является их способность к саморепликации, позволяющая организмам расти, размножаться и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Проблема заключается в том, что для репликации молекулы РНК и ДНК должны сначала разделиться на две нити, что представляло значительную сложность в суровых условиях ранней Земли с высокими температурами и агрессивной химической средой.
Ученые выдвинули гипотезу, что естественные микросреды, образовавшиеся в порах вулканических пород, могли стать своеобразными “инкубаторами” для нуклеиновых кислот, предоставляя им возможность для деления и репликации. Эти небольшие полости, где газ и вода взаимодействовали в замкнутом цикле, были распространены на вулканических островах древней Земли.
Для проверки этой теории исследователи создали лабораторную модель, имитирующую пору в горной породе. В этой модели водный поток поднимался вверх и испарялся при контакте с потоками газа. Эксперимент показал, что на границе взаимодействия воды и газа происходило концентрирование молекул ДНК. За короткий период в пять минут концентрация нуклеиновых кислот в этой зоне увеличилась втрое, а через час наблюдалось уже тридцатикратное увеличение их концентрации.
Кроме того, ученым удалось установить, что динамика движения газа и воды приводила к изменению концентрации соли, что способствовало разделению молекул ДНК на отдельные нити – ключевому этапу в процессе репликации. Эти результаты предоставляют важные данные для понимания того, как могли сформироваться первые самовоспроизводящиеся молекулы в условиях ранней Земли.
Значение этого исследования выходит за рамки изучения происхождения жизни на нашей планете. Полученные результаты могут быть применимы к поиску потенциальных форм жизни на других планетах со схожими геологическими условиями. Это открывает новые перспективы в области астробиологии и поиска внеземной жизни.