Международная группа ученых из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль) и Технологического института Джорджии (США) выяснила, как изменения окружающей среды могли направлять химическую эволюцию, создавая необходимые для жизни молекулы. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Chemistry (NatChem).
В ходе экспериментов команда подвергала смеси органических молекул, включая карбоновые кислоты, амины и тиолы, повторяющимся циклам «влажность-сухость». Эти условия имитировали естественные колебания среды на ранней Земле, такие как испарение воды в мелких водоемах и последующее высыхание.
Вместо хаотичных реакций ученые наблюдали структурированную эволюцию: молекулы самоорганизовывались, развивались и следовали предсказуемым закономерностям. Это ставит под сомнение представление о том, что ранняя химическая эволюция была случайной.
Команда увидела, что химические системы непрерывно эволюционировала, не достигая равновесия. При этом молекулы избегали хаоса, выбирая определенные химические пути. Также разные молекулярные виды демонстрировали согласованную динамику, что указывает на кооперативное поведение.
Результаты помогли понять, как пребиотическая химия могла перейти к биологическим молекулам, таким как белки и нуклеиновые кислоты.
Помимо изучения происхождения жизни, открытия могут быть полезны в синтетической биологии и нанотехнологиях. Контролируемая химическая эволюция может привести к созданию новых материалов, лекарств и биотехнологических решений.
Ранее ученые представили новую теорию зарождения жизни на Земле.
