Цикличните промени на ранната Земя са били ключови за зараждането на живота

Появата на живот на ранната Земя е била улеснена от циклично променящите се условия – това са изводите, до които са стигнали авторите на ново изследване, публикувано в списание Nature Chemistry.

За да симулират условията на ранната Земя, учените подлагат химически смеси на повтарящи се цикли на намокряне и изсушаване. Вместо произволни реакции, молекулите се самоорганизират, еволюират и следват предвидими модели.

Това оспорва идеята, че ранната химическа еволюция е била хаотична.

Вместо това естествените флуктуации в околната среда помагат да се насочи образуването на молекули към с по-голяма сложност, което в крайна сметка води до появата на основните градивни елементи на живота.

Химическата еволюция, тоест постепенната трансформация на молекулите при пребиотични условия, е ключът към мистерията на произхода на живота.

Въпреки че неговото изследване се фокусира основно върху отделни химични реакции, които биха могли да произведат биологични молекули, новото изследване изгражда цялостен експериментален модел за това как химичните системи се променят, следвайки условията на околната среда.

Изследователите са използвали смеси от разтвори на органични съединения с различни функционални групи, включително карбоксилни киселини, амини, тиоли и хидроксилни групи.

Подлагайки ги на редуващи се цикли на намокряне и изсушаване – условия, които имитират колебанията на околната среда на ранната Земя – експериментаторите откриват три важни резултата.

Химическите системи могат да се развиват непрекъснато, без да достигат равновесие, да избягват бягаща сложност чрез селективни химични пътища и да проявяват синхронизирана динамика на популацията сред различните молекулярни видове.

Тези наблюдения предполагат, че пребиотичните среди може да са изиграли активна роля в оформянето на молекулярното разнообразие, което в крайна сметка е довело до зараждането на живота.

Получените резултати са важни не само от гледна точка на разбирането на процеса на възникване на живота, но и в чисто практически план – за разработването на нови молекулярни системи с определени свойства с потенциално приложение в материалознанието, разработването на лекарства и биотехнологиите.