Գիտնականները պարզել են, թե որքան հեշտությամբ է առաջացել կյանքը մեր մոլորակի և Մարսի վրա

Կիրառական մոլեկուլային էվոլյուցիայի ամերիկյան հիմնադրամի (FfAME) գիտնականները հայտնում են, որ ռիբոնուկլեինաթթվի մոլեկուլը (նաև ՌՆԹ) կարող է ինքնաբերաբար ձևավորվել բազալտե լավայի ապակու վրա՝ առանց որևէ «բարդ» քիմիական պայմանների:

Այս հայտնագործությունը բացահայտում է գիտության ամենահուզիչ հարցերից մեկը՝ ինչպես է «քարերից, ջրից և օդից» կյանք ծագել Երկրի վրա մոտ չորս միլիարդ տարի առաջ:

Գիտնականները կարծում են, որ ամենահին օրգանիզմները տիրապետում էին հենց ՌՆԹ-ին՝ ԴՆԹ-ի ավելի պարզ անալոգին, որը ոչ միայն կրում է գենետիկական տեղեկություն, այլև կարող է մասնակցել քիմիական ռեակցիաներին:

Այնուամենայնիվ, շատ հետազոտողներ ՌՆԹ-ի կառուցվածքը համարում են չափազանց բարդ, որպեսզի պատահական ձևավորվի: ՌՆԹ-ի ձևավորման դասական սխեմաներն այնքան բարդ են, որ դրանք կարող են կրկնվել միայն փորձառու քիմիկոսների կողմից, նշում են նոր հետազոտության հեղինակները:

Հենց այս բարդությունն է անհնարին դարձնում պատկերացնել, որ ՌՆԹ-ի մոլեկուլն ինքնուրույն «կհավաքվի» երիտասարդ մոլորակի մակերեսին:

Նրանք ուսումնասիրել են այն պայմանները, որոնցում առաջին ՌՆԹ մոլեկուլները հայտնվել են ավելի քան 4 միլիարդ տարի առաջ: Դրան չի մասնակցել ոչ մի կենդանի էակ՝ իր բարդ բջջային մեխանիզմներով։ Այն ժամանակ էլ մարդիկ չկային,  ոչ էլ համաշխարհային կարգի քիմիկոսներ։

Սակայն 4,35 միլիարդ տարի առաջ բազալտե ապակի կամ կրիպտոկրիստալային սիլիկատներ առատորեն հայտնաբերվել են Երկրի վրա:

Նույն դարաշրջանի բազալտե ապակին, ի դեպ, պահպանվել է այսօր՝ Մարսի վրա։ Սակայն այն մասին, թե ինչ զարմանալի հնարավորություններ է տալիս այս փաստը գիտնականներին, կպատմենք մի փոքր ուշ։

Ենթադրվում է, որ նման սիլիկատներ առաջացել են լավայով ծածկված Երկրի վրա երկնաքարերի բազմաթիվ հարվածների ժամանակ։ Այն ջրի երես է դուրս եկել  հաճախակի հրաբխային ժայթքումների ժամանակ։

Երկնաքարերի հզոր հարվածների պատճառով ջուրը նույնպես գոլորշիացել է։ Այս բոլոր գործընթացների շնորհիվ մոլորակի մակերեսին չոր հող է գոյացել։ Հետազոտողները կարծում են, որ հենց նման միջավայրում կարող է ձևավորվել ՌՆԹ-ի մոլեկուլ, որն ունակ է հետագա ինքնակրկնօրինակման:

Աշխատանքի հեղինակները կարծում են, որ նիկելը նույնպես Երկիր է ընկել երկնաքարերի միջոցով։

Թիմը ցույց տվեց, որ նուկլեոզիդները և ակտիվացված, այսինքն՝ քիմիական ռեակցիաներին համապատասխանեցված ֆոսֆատները կարելի է գտնել բազալտե ապակու մեջ: Նիկելի՝ ռեակցիաների հայտնի արագացուցիչի առկայության դեպքում, ֆոսֆատները նուկլեոզիդների հետ միացություններ են կազմում՝ նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատներ։

Այդ եռաֆոսֆատների առաջացմանը մասնակցում են նաև բորատները, որոնք առաջանում են նույն բազալտից։

Նույն գիտնականների խումբը նախկինում ցույց էր տվել, որ նուկլեոզիդները ձևավորվում են ռիբոզաֆոսֆատի և ՌՆԹ հիմքերի միջև պարզ ռեակցիայի արդյունքում։

Արդյունքում, ընթացիկ ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ 100-200 նուկլեոտիդների երկարությամբ ՌՆԹ մոլեկուլներ ձևավորվում են, երբ նուկլեոզիդ տրիֆոսֆատները պարզապես թափանցում են ջրի հետ բազալտե ապակու միջով:

Այսինքն՝ այս գործընթացը բնական է և կարող է տեղի ունենալ «ինքնուրույն» , օրինակ՝ անձրևի ժամանակ կամ եթե ծովի ալիքը գլորվում է ափամերձ քարերի վրա։

Բայց աշխատության հեղինակներն ընդգծում են, որ որոշ կարևոր խնդիրներ մինչ այժմ մնացել են չլուծված։

Այսպիսով, մինչ այժմ հետազոտողները չգիտեն, թե ինչպես են ՌՆԹ-ի բոլոր շինանյութերը ձեռք բերել նույն ընդհանուր ձևը, որը հայտնի է որպես հոմոխիրալություն:

Նաև գիտնականների կողմից բազալտե ապակիով փորձերի ժամանակ ստացված ՌՆԹ-ից նուկլեոտիդների միջև կապերը զգալիորեն տարբերվում էին, և փորձի հեղինակները չեն պարզել, թե ինչու է դա տեղի ունենում և ինչ է տալիս:

Ի՞նչ կապ ունի Մարսը այս հայտնագործության հետ

Երկրի վրա կյանքի ձևավորման պահին Կարմիր մոլորակի վրա առկա էին նույն հանքանյութերը, ապակիները և պայմանները, ինչ մեր աշխարհում: Այնուամենայնիվ, ի տարբերություն Երկրի, Մարսի վրա չեն ազդել մայրցամաքային շեղումները և թիթեղների տեկտոնիկան:

Իսկ Երկրի վրա այս գործընթացները թաղեցին չորս միլիարդ տարուց ավելի հին ժայռերի մեծ մասը:

Սա նշանակում է, որ համապատասխան ժամանակի ապարները մնում են Մարսի մակերեսին։ Կարմիր մոլորակ կատարած վերջին առաքելությունները գտել են բոլոր ապարները, որոնք անհրաժեշտ են ՌՆԹ-ի ձևավորման համար, ներառյալ բորատները:

Եթե ​​իսկապես կյանքն առաջացել է Երկրի վրա այդքան պարզ ձևով, ապա հավանաբար նույնը տեղի է ունեցել Մարսի վրա, նշում են աշխատության հեղինակները։ Սա Կարմիր մոլորակի վրա կյանքի որոնումն էլ ավելի խելամիտ է դարձնում:

Նոր հետազոտությունը հրապարակվել է Astrobiology ամսագրում 2022 թվականի մայիսի 19-ին։