04.03.2020 | Наука

Назван предшественник жизни на Земле

Международная группа ученых выяснила, что до появления жизни на Земле могла возникнуть примитивная форма метаболизма благодаря активности геотермальных жерл.

Фото: Susan Lang, U. of SC. / NSF / ROV Jason / Woods Hole Oceanographic Institution

Основным катализатором, который предшествовал ферментам, специалисты называют минералы, содержащие переходные металлы. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Специалисты считают, что первым появился аналог пути ацетилкофермента А (ацетил-КоА), который позволяет микроорганизмам превращать углекислый газ в пируват и ацетат. Это единственный путь биологической фиксации углерода, где в качестве источника электронов служит водород. Водород в обилии встречается в щелочных гидротермальных жерлах, однако эффективная фиксация углерода, которая способствовала бы появлению сложных органических молекул, почти не протекает в абиотической (неживой) среде.

В живых организмах в пути ацетил-КоА участвуют ферменты, облегчающие протекание реакций. Исследователи предположили, что в неживой среде такими катализаторами могут служить гидротермальные минералы, в которых содержатся переходные металлы — например, железо и никель.

Результаты экспериментов показали, что фиксация углерода с помощью водорода действительно может быть эффективной в присутствии аваруита (Ni3Fe), магнетита (Fe3O4) и грейгита (Fe3S4). Все эти вещества катализируют связывание CO2 с H2 в воде и дают продукты, которые соответствуют продуктам биологического пути ацетил-КоА: формиат, ацетат и пируват. Соответствующие реакции протекают на поверхности минералов.

Ученые пришли к выводу, что простые абиотические геохимические реакции могли проложить путь к раннему метаболизму, который до сих пор имеется у микробов.

ЛентаРу