Решена загадка появления жизни на Земле

Ученые Стэнфордского университета пришли к выводу, что космические лучи сыграли важную роль в развитии жизни на Земле. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Astrophysical Journal, высокоэнергетические частицы, бомбардирующие атмосферу планеты, могли повлиять на хиральность биологических соединений — свойство, при котором одни молекулы являются зеркальными копиями других молекул того же вещества. В результате ДНК, РНК и аминокислоты стали более стабильными.

Молекулы, которые имеют одинаковый химический состав, но являются зеркальными копиями друг друга, называются энантиомерами. Например, аминокислоты преимущественно являются L-, а сахара D-энантиомерами. При этом всего лишь одна молекула сахара с неверной конфигурацией при встраивании в ДНК может нарушить спиральную структуру двойной цепи. Тот факт, что в живых организмах почти все молекулы одного вида имеют одну и ту же хиральность (то есть являются гомохиральными), но не другую, ученые объясняли фундаментальными физическими взаимодействиями, однако точная причина до сих пор оставалась нерешенной загадкой.

Согласно авторам новой работы, выбор молекул с определенной конфигурацией зависел от поляризационного излучения, в результате которого мутация в одних соединениях шла быстрее, чем в их зеркальных копиях. Высокоэнергетические частицы в составе космических лучей сталкивались с азотом и кислородом в верхних слоях атмосферы Земли, порождая поток мюонов, достигающих поверхности. В то же время нуклеиновые кислоты, принимающие участие в предбиологической эволюции (то есть до появления первых живых организмов), принимали правостороннюю и левостороннюю спиральную конфигурацию. Мюоны же заставляли правосторонние ДНК и РНК мутировать и, следовательно, эволюционировать быстрее, делая их более стабильными и подходящими для живых организмов.

Мюоны — это нестабильные частицы, которые существуют всего две миллионные доли секунды, но поскольку они движутся со скоростью, близкой к скорости света, они успевают проникать на глубину 700 метров ниже поверхности Земли. Они также имеют магнитную поляризацию, то есть мюоны, в среднем, имеют одинаковую магнитную ориентацию. Когда мюоны окончательно распадаются, они производят электроны, также обладающие одинаковой магнитной поляризацией.

Исследователи предполагают, что именно из-за этого механизма хиральность, в целом, одинакова для всех биологических молекул во Вселенной. То есть углеводы в составе ДНК имеют правостороннюю конфигурацию как на Земле, так и на других планетах.

Minval.az

Раздел: Мир

Опубликовано: 2020/05/22 18:15

Просмотров:729


Лента новостей

2020/05/26 0:59

2020/05/26 0:47

2020/05/26 0:36

2020/05/26 0:27

2020/05/26 0:16minval.az-video

2020/05/26 0:14

2020/05/26 0:00

2020/05/25 23:48

2020/05/25 23:24

2020/05/25 23:20

2020/05/25 23:02

2020/05/25 22:45

2020/05/25 22:24

2020/05/25 22:09

2020/05/25 21:59

2020/05/25 21:43

2020/05/25 21:35

2020/05/25 21:21

2020/05/25 21:08

2020/05/25 20:53

2020/05/25 20:45

2020/05/25 20:22

2020/05/25 20:04

2020/05/25 19:50

2020/05/25 19:37

2020/05/25 19:25

2020/05/25 19:21

2020/05/25 19:10

2020/05/25 18:58

2020/05/25 18:44

2020/05/25 18:30

2020/05/25 18:19

2020/05/25 18:01

2020/05/25 17:54

2020/05/25 17:41

2020/05/25 17:25

2020/05/25 17:05

2020/05/25 16:57

2020/05/25 16:44minval.az-photo

2020/05/25 16:37

2020/05/25 16:15

2020/05/25 16:00

2020/05/25 15:44minval.az-photo

2020/05/25 15:29

2020/05/25 15:17minval.az-video

2020/05/25 15:06

2020/05/25 15:00

2020/05/25 14:46

2020/05/25 14:37

2020/05/25 14:22