Благодаря высокомощному лазеру в пражской лаборатории ученые смогли воссоздать удар астероида (или кометы) по поверхности древней Земли и получить, за долю секунды, все органические компоненты РНК (рибонуклеиновой кислоты), которую считают первым носителем генетической информации. Результаты эксперимента представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а коротко о нем сообщает Science News.
Ученые давно пытаются выяснить, как на Земле появилась жизнь, в частности, как органические соединения возникли из неорганических. Речь идет прежде всего о пяти нуклеотидных основаниях РНК и ДНК: аденине, гуанине, цитозине, урациле и тимине. В качестве одного из кандидатов на роль исходного вещества химики предложили формамид — простую субстанцию, образующуюся при реакции цианистого водорода с водой и содержащую все основные элементы органики: водород, азот, углерод и кислород.
Сватоплук Цивиш (Svatopluk Civiš) из Института физической химии имени Я. Гейровского и его американские коллеги направили луч лазера на раствор, содержащий формамид с глиной (эта смесь должна была изображать химическую среду древней Земли). Импульсы продолжительностью в одну треть наносекунды создали высокое давление, взлет температуры до 4200 градусов Цельсия, мощное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение – иными словами, как раз те условия, какие ученые ожидали увидеть при падении астероида или кометы на поверхность Земли.
Эксперимент запустил множество химических реакций, в результате которых, наряду с цианистым водородом, моноокисью углерода, аммиаком и метаном, появились все четыре нуклеотидных основания РНК (аденин, цитозин, гуанин, урацил).
Хотя другие исследователи уже находили аденин и гуанин в некоторых типах метеоритов, пражский эксперимент впервые показал, что удар астероида может создавать «кирпичики» РНК с нуля.
По мнению ученых, такие удары были частыми в эпоху Поздней тяжелой бомбардировки: гипотетическим периодом катастрофического кратерообразования на Луне, Земле и других планетах. Он начался четыре миллиарда лет назад и продлился примерно 150 миллионов лет. Хотя многие исследователи считают, что вал астероидов, обрушившийся на Землю, уничтожил все признаки жизни, пражский эксперимент заставляет задуматься о прямо противоположном эффекте. Возможно, именно от удара метеорита на планете и появилась основа будущей жизни.