Российские и итальянские учёные объяснили зарождение жизни

Новую версию происхождения жизни выдвинула группа российских и итальянских учёных, представляющих Объединённый институт ядерных исследований в Дубне, Палеонтологический институт РАН, Римский университет «Сапиенца» и Университет дела Туша. Источник жизни они нашли в межзвёздной среде, и с его помощью воспроизвели условия, при которых могли зародиться необходимые для образования высшей материи элементы. Если говорить совсем просто, то в ходе эксперимента была сделана попытка разрешить классический парадокс: что было раньше – яйцо или курица?

На самом деле вопрос был поставлен более строго: что первично – генетика или метаболизм? За исходное положение своей теории исследователи взяли то, что все живые существа – это результат воспроизводимого взаимодействия генетических и метаболических циклов. За этим взаимодействием следуют гиперциклы организации и дезорганизации химической информации, то есть жизни и смерти. Они предположили, что генетика и метаболизм имеют общее происхождение, что они используют одну и ту же химическую схему и возникли в физико-химических условиях, благоприятствующих зарождению обоих процессов.

«Атомы и их первоначальные реакции образовались из Большого взрыва. Наиболее часто встречающимся трехатомным органическим соединением в межзвёздной среде стала цианистоводородная кислота HCN, а неорганическим – вода H2O. Когда они начали взаимодействовать, образовалось простое и очень распространённое в космической пыли и в межзвёздной среде соединение – формамид NH2COH. Как раз его мы тщательно изучали в своих экспериментах», – прокомментировал руководитель группы с итальянской стороны, профессор Университета дела Туша Эрнесто Ди Мауро.

Учёные облучали формамид пучком протонов на фазотроне ОИЯИ в присутствии катализаторов и наблюдали синтез соединений, представляющий потенциальный интерес для прегенетики и преметаболизма.

«До этого никто не рассматривал ионизирующее излучение как фактор, способный инициировать атомные реакции, которые нас так интересуют, – заметил директор лаборатории радиационной биологии ОИЯИ Евгений Красавин. – Мы с помощью излучения проанализировали связь формамидов с различными типами вещества метеоритов и увидели, что имеем абсолютно всё, чтобы конструировать структуры вплоть до РНК. Здесь и сахара, и аминокислоты, и различные основания. Следующий шаг – анализ путей самосборки из таких сравнительно сложных структур ещё более сложных структур. Мы получили всё, чтобы сконструировать информационные макромолекулы, и обеспечить развитие начальных этапов тех процессов, которые делают возможным существование жизни».

Учёным также удалось доказать, что ключевые компоненты метаболических циклов образуются в той же самой химической среде, и часто в той же самой пробирке. Самой большой пробиркой, в которой происходят подобные реакции, является, конечно же, космос.

«Теперь мы можем ответить на вопрос: что появилось раньше – курица или яйцо? Они возникли одновременно, сами по себе, под воздействием сильного ионизирующего излучения. Эту среду мы должны смоделировать в последующих экспериментах», – сказал г-н Мауро.

По словам академика Алексея Розанова, заведующего межинститутской лабораторией бактериальной палеонтологии земных и внеземных объектов Палеонтологического института РАН, результаты этого исследования приведут к колоссальному прогрессу науки. «Если раньше у вас было представление, что в космосе довольно бедно, с условиями плохо, так как не образуется жизнь в нашем понимании, то теперь мы знаем, что там всё есть, и самосборка возможна. А земные условия, в которых могла зародиться жизнь, не уникальны», – заключил Алексей Розанов.

Широкая научная дискуссия по новой, российско-итальянской версии происхождения жизни ещё впереди. В ближайшее время учёные представят выводы экспериментов на астробиологической конференции в США, а затем планируют опубликовать их в одном из самых авторитетных международных журналов. Впрочем, в том, что результаты будут признаны большим открытием, кажется, уже сейчас никто не сомневается. Объединённый институт ядерных исследований в Дубне – это ЦЕРН в миниатюре, и на учёном совете института, куда приезжают известные представители науки из разных стран, эксперименты с происхождением жизни неоднократно обсуждались.

Быкова Наталья www.strf.ru