Нове дослідження проливає світло на еволюцію найбільш ранніх форм життя близько чотирьох мільярдів років тому. Як повідомила провідний автор дослідження Ровена Болл з Австралійського національного університету, перекис водню — з’єднання, яке зазвичай використовується для освітлення волосся, — є життєво важливим інгредієнтом в порах породи навколо підводних гідротермальних джерел, що забезпечує послідовність хімічних реакцій, які призвели до появи перших форм життя.
Дослідницька група використовувала перекис водню і пористу породу, щоб змоделювати активне середовище, в якому відбувалося зародження життя. «Перекис водню зіграв ключову роль у виникненні живих систем — однією з найбільш складних і важливих проблем у всій науці. І в цьому дослідженні було розглянуто, як випадкові коливання температури і рівнів рН забезпечили умови, необхідні для активізації виробництва хімічного світу, який зробив життя на Землі можливим», — пояснила доктор Болл.
Глибоководні гідротермальні джерела, також відомі як «чорні курці». © US National Oceanic and Atmospheric Administration
Автор зазначила, що створені симуляції показують важливість довгих взаємопов’язаних пористих структур, що дозволяють створювати довгі великі молекули. Дослідження проводяться шляхом моделювання потоку реактивних частинок, що проходить через пористу породу, а не через одну пору.
За словами доктора Болл, коливання температури не повинні відбуватися занадто часто і бути занадто великими. «Система повинна витрачати достатньо часу на підтримання високої температури необхідних синтетичних реакцій, але не настільки, щоб реагенти були повністю знищені», — сказала вона.
«Це дає нам „фундаментальне рівняння життя”, згідно з яким, для того щоб життя починалася і зберігалася, середовище проживання повинно мати певний діапазон температурних коливань».
Перекис водню також сприяє розвитку ферментів, званих каталазами, які перешкоджали повторному зародженню життя. «Повсюдна присутність життя і, отже, каталаз у всіх населених середовищах запобігає накопиченню перекису водню, що приводить до його появи», — пояснила автор.
«Еволюцію можна розглядати як спалювання низки невеликих мостів. Але перша клітинна життя знищила, ймовірно, один з найбільш важливих мостів — той, який пов’язує живі і неживі молекулярні світи. Будь-які шанси на відновлення цього мосту були остаточно стерті через стійкість каталаз протягом всієї подальшої еволюції».
Крім того, отримані результати містять цінні рекомендації з пошуку позаземного життя. Дослідження опубліковане в журналі ” Royal Society Open Science.