NATURE.COM: Как первая жизнь на Земле пережила свою самую большую угрозу - воду
Жизнь зависит от воды, но вода разрушает ДНК и другие важнейшие молекулы. Так как же первые клетки справлялись с водным парадоксом?
Майкл Маршалл, 09 декабря 2020 года
https://www.nature.com/articles/d41586-020-03461-4
Хотя стандартизированного определения жизни не существует, большинство исследователей сходятся во мнении, что она нуждается в нескольких компонентах. Один из них - молекулы, несущие информацию: ДНК, РНК или что-то еще. Должен был существовать способ скопировать эти молекулярные инструкции, хотя процесс был бы несовершенным, допускающим ошибки - основу эволюционных изменений. Более того, первые организмы, должно быть, имели способ питаться и поддерживать себя, возможно, используя белковые ферменты. Наконец, что-то удерживало эти разрозненные части вместе, отделяя их от окружающей среды.
<...>
Когда в 1950-х годах лабораторные исследования происхождения жизни начались всерьез, многие исследователи предположили, что жизнь началась в море, с богатой смеси химических веществ на основе углерода, получившей название первичного супа.
<...>
В 1953 году молодой исследователь по имени Стэнли Миллер из Чикагского университета в Иллинойсе описал ставший теперь знаменитым эксперимент, который рассматривался как подтверждение этих идей. Он использовал стеклянную колбу с водой, чтобы имитировать океан, и другую колбу, содержащую метан, аммиак и водород, чтобы имитировать раннюю атмосферу. Трубки соединяли колбы, а электрод имитировал молнию. Нескольких дней нагревания и электрических ударов было достаточно, чтобы сделать глицин, простейшую аминокислоту и необходимый компонент белков. Это навело многих исследователей на мысль, что жизнь возникла вблизи поверхности океана.
Но многие ученые сегодня говорят, что есть фундаментальная проблема с этой идеей: молекулы жизни разрушаются в воде. Это происходит потому, что белки и нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, уязвимы в своих связях. Белки состоят из цепочек аминокислот, а нуклеиновые кислоты - из цепочек нуклеотидов. Если эти цепочки поместить в воду, она атакует звенья и в конце концов их ломает. В органической химии “вода - это враг, который должен быть исключен как можно более строго”, - писал покойный биохимик Роберт Шапиро в своей книге "Происхождение тотема" (1986 год), в которой критиковалась гипотеза первичного океана.
Это и есть водный парадокс.
-----------
Надо показывать всем оптимистам, считающим, что само по себе наличие воды благоприятствует самозарождению жизни.