Самые ранние формы жизни могли возникнуть в прудах, а не в океанах
Согласно новому исследованию Массачусетского технологического института (MIT), примитивные пруды могли предоставить более подходящую среду для возникновения первых форм жизни на Земле, чем океаны. Ученые установили, что мелководные водоемы глубиной около 10 сантиметров могли содержать высокие концентрации азота — ключевого, по мнению многих исследователей, ингредиента для зарождения жизни.
В мелких прудах оксиды азота имели больше шансов накопиться в достаточной концентрации, чтобы вступить в реакцию с другими соединениями и дать начало первым живым организмам. В гораздо более глубоких океанах азоту было бы сложнее достичь значимого, катализирующего жизнь присутствия. «Если вы считаете, что для происхождения жизни требовался фиксированный азот, то в океане этому трудно произойти. В пруду это гораздо проще», — отмечает ведущий автор Сукрит Ранджан.
Это открытие важно, так как ставит под сомнение одну из ключевых гипотез о зарождении жизни в глубоководных гидротермальных источниках. В новом исследовании ученые выявили два ранее не учитывавшихся фактора, которые могли разрушать оксиды азота в древнем океане: ультрафиолетовое излучение Солнца и растворенное железо из пород. Эти «стоки» могли снижать концентрацию азотистых соединений в океане в 1000 раз по сравнению с предыдущими оценками, делая их малодоступными для пребиотического синтеза.
В отличие от океанов, в мелких прудах объем для разбавления соединений был меньше, что позволяло оксидам азота накапливаться до высоких концентраций, а УФ-излучение и железо оказывали меньшее влияние. «Эти пруды могли быть глубиной от 10 до 100 сантиметров, похожими на современный пруд Дон-Хуан в Антарктиде», — поясняет Ранджан. Хотя общая площадь таких водоемов на Земле 3,9 миллиарда лет назад была невелика (около 500 км²), она могла быть достаточной для запуска химических процессов, ведущих к жизни.
«Эта область науки больше похожа на строительство собора, чем на опрокидывание домино», — говорит Ранджан. — Здесь нет момента "эврики". Картина, которая вырисовывается, такова: многие пути пребиотического синтеза химически легче протекают в прудах, чем в океанах».