_ Desenarea unui linie înapoi la originea vieții: Grafitizarea ar putea oferi simplitatea pe care oamenii de știință o caută

Oamenii de știință de la Universitatea Cambridge sugerează că molecule, vitale pentru dezvoltarea vieții, s-ar fi putut forma dintr-un proces cunoscut sub numele de grafitizare. Odată verificat în laborator, ne-ar putea permite să încercăm să recreăm condiții plauzibile pentru apariția vieții.

Cum au ajuns acolo substanțele chimice necesare vieții? S-a dezbătut mult timp cum au apărut condițiile aparent fortuite pentru viață în natură, multe ipoteze ajungând în fundături. Cu toate acestea, cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au modelat acum cum ar putea apărea aceste condiții, producând ingredientele necesare vieții în cantități substanțiale.

Viața este guvernată de molecule numite proteine, fosfolipide și nucleotide. Cercetările anterioare sugerează că molecule utile care conțin azot, cum ar fi nitrilii - cianoacetilena (HC3N) și cianura de hidrogen (HCN) - și izonitrilii - izocianura (HNC) și izocianura de metil (CH3NC) - ar putea fi utilizate pentru a face aceste blocuri de viață. Până în prezent, totuși, nu a existat o modalitate clară de a face toate acestea în același mediu în cantități substanțiale.

Într-un studiu recent publicat în Life, grupul a descoperit că printr-un proces cunoscut sub numele de grafitizare, cantități semnificative din aceste molecule utile pot fi realizate teoretic. Dacă modelul poate fi verificat experimental, acest lucru sugerează că procesul a fost un pas probabil pentru Pământul timpuriu în călătoria sa către viață.

O mare parte a problemei cu modelele anterioare este că au fost create o serie de alte produse. împreună cu nitrilii. Acest lucru face un sistem dezordonat care împiedică formarea vieții.

„O mare parte a vieții este simplitatea”, a spus dr. Paul Rimmer, profesor asistent de astrofizică experimentală la Laboratorul Cavendish și coautor al lucrării Studiul. „Este ordine. Se găsește o modalitate de a scăpa de o parte din complexitate controlând ce se poate întâmpla chimia.”

Nu ne așteptăm ca viața să fie produsă într-un mediu dezordonat. Așadar, ceea ce este fascinant este modul în care grafitizarea în sine curăță mediul, deoarece procesul creează exclusiv acești nitrili și izonitrili, cu produse secundare în mare parte inerte.

„La început, am crezut că asta va strica totul, dar de fapt. , face totul mult mai bine. Curăță chimia”, a spus Rimmer.

Aceasta înseamnă că grafitizarea ar putea oferi simplitatea pe care o caută oamenii de știință și mediul curat necesar vieții.

Eonul Hadean a fost cea mai timpurie perioadă din istoria Pământului, când Pământul era foarte diferit de Pământul nostru modern. Impacturile cu resturi, uneori de dimensiunea planetelor, nu au fost nemaiauzite. Studiul teoriază că atunci când Pământul timpuriu a fost lovit cu un obiect de dimensiunea lunii, cu aproximativ 4,3 miliarde de ani în urmă, fierul pe care îl conținea a reacționat cu apa de pe Pământ.

„Ceva de dimensiunea Luna a lovit Pământul timpuriu și ar fi depus o cantitate mare de fier și alte metale”, a declarat coautor, dr. Oliver Shorttle, profesor de filozofie naturală la Institutul de Astronomie și Departamentul de Științe ale Pământului din Cambridge.

Produșii reacției fier-apă se condensează într-un gudron de la suprafața Pământului. Gudronul reacționează apoi cu magma la peste 1500°C, iar carbonul din gudron devine grafit — o formă foarte stabilă de carbon — și ceea ce folosim în mine moderne de creion.

„Odată ce fierul reacționează cu apă, se formează o ceață care s-ar fi condensat și s-ar fi amestecat cu scoarța terestră la încălzire, ceea ce a rămas este, iată, compușii utili care conțin azot”, a spus Shorttle.

Dovezile care susțin această teorie. provine parțial din prezența rocilor komatiitice. Komatiitul este un tip de rocă vulcanică care se formează atunci când magma foarte fierbinte (>1500°C) se răcește.

"Komatiite a fost găsită inițial în Africa de Sud. Rocile datează de acum aproximativ 3,5 miliarde de ani", a spus Shorttle. „În mod esențial, știm că aceste roci se formează doar la temperaturi arzătoare, în jur de 1700 ° C. Asta înseamnă că magma ar fi fost deja suficient de fierbinte pentru a încălzi gudronul și a crea nitrilii noștri utili.”

Cu linkul. confirmat, autorii sugerează că compușii care conțin azot ar fi obținuți prin această metodă - deoarece vedem komatiit, știm că temperatura magmei de pe Pământul timpuriu trebuie să fi fost uneori peste 1500°C.

Acum experimentele trebuie să încerce să recreeze aceste condiții în laborator și să studieze dacă apa, care se află în mod inevitabil în sistem, consumă compușii de azot, destrăgându-i.

„Deși nu știm sigur că aceste molecule au început viața pe Pământ, știm că blocurile de construcție ale vieții trebuie să fie făcute din molecule care au supraviețuit în apă”, a spus Rimmer. „Dacă experimentele viitoare arată că nitrilii se destramă, atunci va trebui să căutăm o altă cale.”

(Fluierul)