Короткий адрес страницы: fornit.ru/2015
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430373.

Гидротермальные источники — колыбель жизни на Земле?

Немецкие химики показали, что в гидротермальных источниках при температуре свыше 80 градусов может происходить абиогенный синтез органических веществ, в частности аминокислот, из угарного газа, цианистого водорода и других неорганических соединений. Это открытие — важный аргумент в пользу гипотезы, согласно которой жизнь на Земле зародилась в горячих вулканических источниках.

Химики из Мюнхенского технического университета (Department of Organic Chemistry and Biochemistry, Technische Universität München) показали, что в горячих вулканических источниках могут происходить химические реакции, в результате которых из неорганических соединений, таких как угарный газ (CO) и цианистый водород (HCN), образуются разнообразные органические молекулы, в том числе аминокислоты и простейшие липиды. Катализатором этих реакций служат присутствующие в гидротермальных водах твердые частицы, содержащие железо и никель. Реакции особенно хорошо идут при температуре 80–120 градусов. Условия, в которых проводились эксперименты, были максимально приближены к реальности. По мнению исследователей, такие условия (включая все компоненты реакционной смеси) вполне могли существовать в гидротермальных источниках на ранних этапах развития Земли.

Основным продуктом реакций были альфа-гидрокси- и альфа-аминокислоты с общей формулой R–CHA–COOH, где А соответствует гидроксильной группе –OH (гидроксикислоты) или –NH2 (аминокислоты), а R — это один из радикалов H, CH3, CH3–CH2, или HO–CH2.

Основные химические реакции, ведущие к абиогенной фиксации углерода и синтезу органики, можно представить следующими формулами:
    (1)  CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e,
    (2)  2CN + 2e + 3H+ + 3H2O → HO–CH2–COO + 2NH3,
    (3)  3CO + 6e + 5H+ + NH3 → CH3–CHNH2–COO + H2O.

Можно заметить, что эти три реакции взаимосвязаны: в первой из них образуются свободные протоны и электроны, необходимые для двух других, а во второй реакции (синтез гидроксикислот) образуется аммиак, необходимый для третьей реакции (синтез аминокислот). С повышением температуры растет общий выход конечных продуктов, а также доля аминокислот по отношению к гидроксикислотам.

В небольших количествах были получены и другие органические вещества, в том числе альфа-гидрокси-n-валериановая кислота и этиленгликоль. Присутствие среди продуктов реакций подобных молекул говорит о том, что абиогенный синтез липидов и сахаров в условиях гидротермальных источников, по-видимому, столь же реален, как и синтез аминокислот.

В отличие от других известных опытов по абиогенному синтезу органики, где не было железо-никелевых катализаторов и применялись «ударные» воздействия вроде электрических разрядов, в искусственно воссозданных условиях гидротермальных источников реакции протекали очень избирательно, упорядоченно, с выходом вполне определенных конечных продуктов и без образования «отходов» — инертных углеводородных смесей вроде дегтя или смол.

Открытие немецких химиков является весомым аргументом в пользу гипотезы, согласно которой жизнь на Земле могла зародиться в гидротермальных источниках.

Источник: Claudia Huber and Günter Wächtershäuser. α-Hydroxy and α-Amino Acids Under Possible Hadean, Volcanic Origin-of-Life Conditions // Science. 2006. V. 314. P. 630–632.

См. также:
1) Зарождение жизни (подборка литературы и популярный очерк А. Маркова по проблеме происхождения жизни).
2) В. Н. Снытников. Астрокатализ как стартовый этап геобиологических процессов. Жизнь создает планеты? (о возможности абиогенного синтеза в протопланетных облаках).

Александр Марков


Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Рефлексы и автоматизмы: обобщение
Это – обобщение эволюционного развития механизмов реализации адаптивных реакций в новых условиях от условных рефлексов до осознанно сформированных автоматизмов:
Рефлексы и автоматизмы: обобщение.
27-08-2018г.

Что люди узнали о мозге
Обобщение исследований организации психики на 2018 год: Что люди узнали о мозге.
17-08-2018г.

Протест очевидности или почему люди спорят?
Невероятное у нормальных людей и животных стимулирует исследовательское поведение, а очевидное заставляет оставаться при своем мнении: Протест очевидности или почему люди спорят?.
06-08-2018г.

Как жить чужим умом
Оптимальная стратегия использования чужих решений: Как жить чужим умом.
30-07-2018г.

Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина
Замечания по отдельным характерным спорным утверждениям: Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина.
27-07-2018г.

Социальная значительность
О всеобъемлющей, нарастающей проблеме общества: Социальная значительность.
19-07-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:22
Всего:394500