Первый вкус фосфора для жизни

Несмотря на свою ключевую биологическую роль, фосфор является относительно труднодоступным элементом. Чтобы понять, как он занял столь важное место, учёные моделируют ранние геохимические условия на Земле и в космосе.

Фосфор — наименее распространённый элемент в космосе относительно его содержания в биологии. На поверхности Земли эта нехватка ещё острее, так как большая часть фосфора содержится в минералах, малопригодных для использования жизнью. Группа под руководством Мэтью Пасека из Университета Южной Флориды при поддержке программы NASA по экзобиологии и эволюционной биологии исследует возможные химические пути, которые сделали фосфор доступным для ранней жизни на Земле.

Фосфор критически важен для биологических молекул: он формирует сахаро-фосфатный остов ДНК и РНК, входит в состав аденозинтрифосфата (АТФ) — основной энергетической "валюты" клетки — и является компонентом апатита в костях позвоночных. Однако фосфорный цикл — один из самых медленных. Сегодня люди добывают "фосфатную руду" для удобрений, но первым формам жизни такой источник был недоступен.

Ключом к разгадке могут быть восстановленные соединения фосфора, такие как фосфиды (например, шрейберзит), которые химически более активны, чем фосфаты. Большая часть фосфидов на поверхности Земли имеет метеоритное происхождение. Эксперименты, в которых шрейберзит добавляли в "первичный бульон", привели к образованию органо-фосфорных соединений, похожих на биологические, включая трифосфаты из семейства АТФ.

"Время и способ вхождения фосфора в жизнь — действительно интригующая загадка", — говорит Николас Хад из Технологического института Джорджии. Он предполагает, что фосфор мог быть более поздней заменой более простых молекул, а его включение, вероятно, стало крупным эволюционным достижением.