Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
А. Панчин
«Сумма биотехнологии». Глава из книги


И. Левонтина
«О чем речь». Главы из книги


Ч. Уилан
«Голая статистика». Главы из книги


Интервью М. Гельфанда с С. Шлосманом
«Замечательная статья» значит только то, что она содержит замечательный результат


П. Лекутер, Д. Берресон
«Пуговицы Наполеона». Глава из книги


Д. Вибе
Телескопы с жидкими линзами: как это работает


А. Паевский
Ближайший космос. Быстрее. Лучше. Дешевле


Р. Фишман
Прионы: смертоносные молекулы-зомби


Д. Мамонтов
Торий: спасет ли он планету от энергетического кризиса?


Р. Эспарза, Р. Фишман
Марс: научный гид







Главная / Новости науки версия для печати

Гидротермальные источники — колыбель жизни на Земле?


По мнению некоторых ученых, жизнь на Земле могла зародится в гидротермальных источниках. На снимке: «облако» сульфида железа поднимается над выходом горячих вод на морском дне (фото с сайта upload.wikimedia.org)
По мнению некоторых ученых, жизнь на Земле могла зародится в гидротермальных источниках. На снимке: «облако» сульфида железа поднимается над выходом горячих вод на морском дне (фото с сайта upload.wikimedia.org)

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


Комментировать



Последние новости: ХимияНауки о жизниНауки о ЗемлеАлександр Марков

22.06
Рыбки-брызгуны хорошо различают человеческие лица
21.06
Кишечная бактерия влияет на социальное поведение мышей
17.06
В металло-карбеноидах чем больше катион щелочного металла, тем стабильнее молекула
16.06
В Старом и Новом Свете птицы сходно реагируют на глобальное потепление
15.06
Получение генов пектиназ от протеобактерий резко ускорило видообразование палочников
14.06
Полиплоидность предков эукариот — ключ к пониманию происхождения митоза и мейоза
10.06
Удалось выяснить, почему рак может уснуть и проснуться через много лет
8.06
Новые древние остатки людей с острова Флорес говорят о родстве «хоббитов» с эректусами
7.06
Индийская община Бней-Исраэль не может быть одним из десяти потерянных колен
6.06
Промышленный меланизм бабочек получил генетическое объяснение

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия