Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Дмитрий Целиков,

Метеорит
"Батарейками" для первой жизни на Земле могли стать метеориты, которые принесли с собой молекулы, позволившие запасать энергию. У каждого организма есть такие встроенные "батарейки", ведь энергия, полученная с пищей, не всегда требуется сразу и полностью. 

В основе таких молекул — фосфор, но у ранних форм жизни не было к нему доступа, ибо этот элемент был спрятан глубоко в минералах. Решить проблему помогли камни, сыпавшиеся с неба. 
 
Сегодня самым распространенным хранителем энергии выступает аденозинтрифосфат (АТФ), которым пользуются миллионы сложных организмов. Откуда взялась эта молекула? Для ее создания и освобождения энергии требуются ферменты, но первые организмы еще не были настолько сложны, чтобы выполнять подобные операции. Вероятно, была какая-то молекула попроще.

По словам Терри Ки из Лидсского университета (Великобритания), первым накопителем энергии мог быть пирофосфит, состоящий из фосфора, кислорода и водорода. Это вещество схоже по своим химическим свойствам с АТФ и при этом более реактивно, то есть ему не нужны ферменты.

Г-н Ки и его коллеги изучили один сибирский метеорит, содержащий много фосфора. Фрагменты небесного камня окунули в кислую воду из вулканических прудов Исландии, которая считается аналогом воды, существовавшей на первобытной Земле. Четыре дня спустя образцы метеорита выделили большое количество фосфита. Высохнув, он превратился в пирофосфит. Как видим, это вещество образуется очень просто.

Идея этого исследования пришла ученым после того, как в 2009 году в геотермальных прудах Калифорнии был обнаружен избыток фосфита.

Выводы, к сожалению, вызвали неоднозначную оценку. Самая большая проблема заключается в том, что все современные организмы пользуются для накопления энергии фосфатами, а не фосфитами, отмечает Уильям Мартин из Университета Генриха Гейне (ФРГ). Животные и растения используют АТФ, а большинство микроорганизмов приспособили пирофосфат. "И я ставлю на то, что так было всегда", — подчеркивает ученый.

По этой причине многие полагают, что древним накопителем энергии, скорее всего, служил пирофосфат. Но и с ним не все гладко. Ему надо было образовываться из фосфатов, а они химически очень активны, поэтому никакому фосфату не удалось бы продержаться на поверхности планеты сколько-нибудь долго. К тому же пирофосфат реагирует с водой, а не растворяется в ней, как пирофосфит.

"Ученые отдают предпочтение пирофосфату, потому что он проще"
, — говорит Стивен Беннер из Фонда прикладной молекулярной эволюции (США). По его словам, нет никакого другого аргумента в пользу такого выбора.

Г-н Ки считает, что пирофосфит мог быть предшественником пирофосфата: им пользовались до тех пор, пока жизнь не приобрела молекулярное "оборудование", позволившее ей работать с фосфатами. В ходе дальнейших экспериментов, результаты которых еще не опубликованы, его группа выяснила, что пирофосфит легко превращается в пирофосфат.

Отчет об исследовании опубликован в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.
 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-20%
-42%
-20%
-15%
-20%
-20%
-30%
-12%
-15%
-20%
-30%
-30%