Давня атмосфера Землі могла сама створювати «цеглинки життя»: нове відкриття перевертає уявлення про появу біомолекул Нове дослідження показує: рання атмосфера Землі була не просто сумішшю простих газів — вона могла бути справжньою хіміко-біологічною фабрикою. Вченим вдалося відтворити умови, що панували на нашій планеті мільярди років тому, і виявити, що повітря того часу здатне було природно виробляти сірковмісні органічні молекули, включно з амінокислотами. Ці результати ставлять під сумнів давню думку, що такі важливі сполуки з’явилися лише після того, як виникли перші живі організми. Атмосфера, яка могла «готувати» інгредієнти для життя Команда науковців з Університету Колорадо у Боулдері та їхні міжнародні колеги опублікували результати в журналі PNAS. Вони показали, що атмосфера молодої Землі природно створювала сіркові біомолекули — ключові складові білків і метаболізму. Перший автор роботи, Нейт Рід, каже, що це відкриття допомагає зазирнути у часи, коли життя лише зароджувалося: «Наше дослідження може пролити світло на ранні етапи еволюції життя.» Чому сірка така важлива для живих істот Сірка — один з основних елементів, без якого неможливе життя: вона входить до складу кількох амінокислот, зокрема цистеїну, який формує білкові структури та бере участь у хімічних реакціях в клітині. Довгий час вважали, що такі складні сіркові сполуки виникають лише за участі живих організмів. Попередні лабораторні моделі рідко могли відтворити їх у значущих кількостях — хіба що за дуже специфічних умов. Через це вчені були переконані, що атмосфера сама по собі не здатна їх створити. Тож коли телескоп «Джеймс Вебб» виявив на екзопланеті K2-18b диметилсульфід — молекулу, яку на Землі виробляють водорості, — багато дослідників одразу побачили в цьому можливий біосигнал. Нові експерименти перевернули стару картину Однак попередня робота Ріда та його колеги Еллі Браун показала: диметилсульфід можна легко створити в лабораторії з простих газів і світла. Тож він не обов’язково є ознакою життя. Нове дослідження пішло далі. Вчені взяли суміш газів, які ймовірно були в атмосфері ранньої Землі — метан, CO₂, азот та сірководень — і освітлювали її, імітуючи вплив сонячного світла. Проблема в тому, що сірку дуже важко досліджувати: вона прилипають до обладнання і трапляється у мікроскопічних концентраціях. Тож дослідники використали надзвичайно чутливий мас-спектрометр, здатний вичисляти навіть сліди речовин. Результат був приголомшливий: у газовій суміші утворився цілий набір органічних сіркових молекул, включно з цистеїном, таурином та коферментом М — ключовою молекулою для метаболізму. Скільки життя могла «виготовити» атмосфера? Команда оцінила, які масштаби такого процесу могли бути на реальній молодій Землі. Виявилося, що атмосфера могла виробляти стільки цистеїну, що цього вистачило б для запуску системи, здатної забезпечити близько октільйона клітин (1 з 27 нулями). Це менше, ніж нинішня кількість клітин на Землі, але для планети без життя — це величезний ресурс. Такі молекули могли випадати на поверхню разом із дощем та накопичуватися в озерах, океанах або калюжах — створюючи «хімічний суп», з якого згодом могла з’явитися перша біологія. Чи могли перші молекули життя опинитися всюди? До цього моменту існувала загальна думка: для зародження життя потрібні дуже специфічні умови — гарячі джерела, вулканічні області або інші екстремальні локації з багатою хімією. Нові дані пропонують інше бачення. «Ми думали, що життя мало початися абсолютно з нуля, у дуже особливих умовах», — каже Браун. — «Але наші результати показують, що складні молекули могли бути розповсюдженими навіть за простих умов. Можливо, життя не стартувало з нічого — воно лише використало вже наявні ресурси.» Що це означає для пошуків життя у Всесвіті Це відкриття впливає не тільки на розуміння нашого минулого, а й на інтерпретацію даних з інших планет. Якщо складні молекули можуть утворюватися без живих істот, то деякі «підозрілі» сигнали з екзопланет можуть мати цілком природне пояснення. Але водночас це означає, що шанс зародження життя у Всесвіті може бути вищим, ніж здавалося раніше.