Жизнь на Земле возникла благодаря частицам сульфида цинка - Гранит науки - 2009-09-03

Жизнь на Земле возникла благодаря частицам сульфида цинка, которые скапливались у гидротермальных источников на дне первобытного океана – авторы этой гипотезы, два наших соотечественника, попытались проверить ее по имеющимся данным о содержании металлов в клетках современных организмов

Продолжая свои теоретические исследования вопроса о происхождении жизни на Земле, которые начались несколько лет назад и привели, в частности, к предположению о том, что именно интенсивное ультрафиолетовое излучение молодого Солнца способствовало образованию первых цепочек РНК (эта идея вместе с другими составляет концепцию под названием «РНК-овый мир), сейчас Армен Мулкиджанян, д.б.н. из МГУ, и Михаил Гальперин (Michael Galperin) из американского Национального Центра Биотехнологической информации (National Center for Biotechnology Information) выдвигают гипотезу «цинкового мира». Эту гипотезу представляют две взаимодополняющие статьи, опубликованные на прошлой неделе в открытом доступе рецензируемым журналом Biology Direct (www.biology-direct.com). Первая посвящена особенностям сульфида цинка, которые могли обусловить зарождение жизни, а вторая - распространенности цинка в клетках ныне живущих организмов.

В первой статье объединены данные молекулярной биологии, фотофизики и геохимии, способные поддержать гипотезу о том, что жизнь зародилась на пористых и ячеистых крошечных структурах, состоящих из сульфида цинка. В природе такие преципитаты сульфидов цинка образуются вокруг т.н. черных курильщиков, донных гидротермальных источников, в результате взаимодействия очень горячих потоков, несущих сероводород и ионы металлов, с холодными океаническими водами. Ряд обстоятельств, сопутствующих богатой углекислым газом первичной атмосфере, обусловил доступность частиц сульфида цинка для интенсивного солнечного облучения. Это вещество является широкополосным полупроводником, улавливающим значительную часть солнечного спектра, и его малые частицы, т.н. квантовые точки, способны катализировать фотосинтез различных органических веществ из углекислого газа в ответ на ультрафиолетовое облучение. Как поясняет Армен Мулкиджанян, «пористые образования сульфида цинка гидротермального происхождения выполняли несколько функций: они участвовали в процессе фотосинтеза первых на свете метаболитов, способствовали сборке первых РНК-подобных полимеров и, наконец, защищали их от выгорания». Следующая статья в том же издании представляет анализ доступных данных о содержании цинка в РНК-подобных структурах и эволюционно древних белках, особенно тех, которые присутствуют у всех организмов и, вероятней всего, были у последнего универсального общего предка. Полученные результаты указывают на высокую вероятность происхождения жизни в богатой цинком среде. Завершается публикация обсуждением других способов экспериментальной проверки гипотезы «цинкового мира».