Кристаллографы СПбГУ внесли свой вклад в теорию происхождения жизни на Земле
В журнале Scientific Reports опубликована статья научной группы кристаллографов СПбГУ совместно с коллегами из Университета им. Бен-Гуриона (Беэр-Шева, Израиль), которая существенно расширяет научные представления о происхождении жизни на Земле.
О своих исследованиях на Science-ланче в СПбГУ (традиционной встрече ученых с журналистами) рассказали Сергей Бритвин, доцент кафедры кристаллографии СПбГУ, и заведующий кафедрой кристаллографии СПбГУ профессор Сергей Кривовичев. Что же сделали ученые? В окрестностях Мертвого моря (в пустыне Негев (Израиль) и на Трансиорданском плато южнее Аммана (Иордания)) обнаружены необычные минералы — фосфиды, причем в больших количествах и сразу пять новых видов, ранее неизвестных в природе. Ранее фосфиды на Земле практически не встречались, их находили в составе метеоритов. А фосфиды, найденные в окрестностях Мертвого моря, имеют земное происхождение.
Почему это так важно? Фосфор — элемент, необходимый для существования жизни на нашей планете. Вопрос в том, как в Архейскую эру (более 2.5 миллиардов лет назад) могли образоваться первичные химические соединения, содержащие связи «углерод-кислород-фосфор» и «углерод-фосфор»: пребиотические молекулы, которые дали возможность появиться жизни на древней Земле? Согласно принятой в геохимии и космохимии теории, вероятная цепочка превращений была следующей: фосфиды окисляются до фосфитов, содержащих трехвалентный фосфор. Фосфиты под действием кислорода и воды легко окисляются до полифосфатов, а они при взаимодействии с простейшими органическими молекулами образуют фосфонаты и эфиры полифосфорных кислот, такие как АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, вещество, отвечающее за процессы обмена и передачи энергии в организмах теплокровных животных, в том числе человека.
Эта теория весьма стройная и получила многочисленные экспериментальные доказательства. Однако буквально до прошлого года считалось, что те самые фосфиды, с которых все началось, были занесены на Землю в составе метеоритов. С нынешним открытием ученых СПбГУ и Университета им. Бен-Гуриона становится очевидным, что фосфиды вполне могли быть и земного происхождения. «На данный момент обследовано всего три точки залегания фосфидов в окрестностях Мертвого моря, — говорит Сергей Бритвин. — Однако выходы аналогичных пород прослеживаются на площади в 400 квадратных километров. Можно с высокой долей вероятности предположить, что при продолжении исследований в этом районе находок фосфидов будет еще больше».
Заведующий кафедрой кристаллографии Сергей Кривовичев подчеркивает, что ученые пока далеки от окончательного ответа на вопрос о происхождении жизни на Земле. «Источник фосфора — это один из маленьких аспектов большой и чрезвычайно сложной проблемы происхождения жизни, — говорит ученый. — Однако наличие пребиотического фосфора — действительно одно из необходимых условий возникновения жизни».
Источник: Пресс-служба СПбГУ
О своих исследованиях на Science-ланче в СПбГУ (традиционной встрече ученых с журналистами) рассказали Сергей Бритвин, доцент кафедры кристаллографии СПбГУ, и заведующий кафедрой кристаллографии СПбГУ профессор Сергей Кривовичев. Что же сделали ученые? В окрестностях Мертвого моря (в пустыне Негев (Израиль) и на Трансиорданском плато южнее Аммана (Иордания)) обнаружены необычные минералы — фосфиды, причем в больших количествах и сразу пять новых видов, ранее неизвестных в природе. Ранее фосфиды на Земле практически не встречались, их находили в составе метеоритов. А фосфиды, найденные в окрестностях Мертвого моря, имеют земное происхождение.
Почему это так важно? Фосфор — элемент, необходимый для существования жизни на нашей планете. Вопрос в том, как в Архейскую эру (более 2.5 миллиардов лет назад) могли образоваться первичные химические соединения, содержащие связи «углерод-кислород-фосфор» и «углерод-фосфор»: пребиотические молекулы, которые дали возможность появиться жизни на древней Земле? Согласно принятой в геохимии и космохимии теории, вероятная цепочка превращений была следующей: фосфиды окисляются до фосфитов, содержащих трехвалентный фосфор. Фосфиты под действием кислорода и воды легко окисляются до полифосфатов, а они при взаимодействии с простейшими органическими молекулами образуют фосфонаты и эфиры полифосфорных кислот, такие как АТФ — аденозинтрифосфорная кислота, вещество, отвечающее за процессы обмена и передачи энергии в организмах теплокровных животных, в том числе человека.
Эта теория весьма стройная и получила многочисленные экспериментальные доказательства. Однако буквально до прошлого года считалось, что те самые фосфиды, с которых все началось, были занесены на Землю в составе метеоритов. С нынешним открытием ученых СПбГУ и Университета им. Бен-Гуриона становится очевидным, что фосфиды вполне могли быть и земного происхождения. «На данный момент обследовано всего три точки залегания фосфидов в окрестностях Мертвого моря, — говорит Сергей Бритвин. — Однако выходы аналогичных пород прослеживаются на площади в 400 квадратных километров. Можно с высокой долей вероятности предположить, что при продолжении исследований в этом районе находок фосфидов будет еще больше».
Заведующий кафедрой кристаллографии Сергей Кривовичев подчеркивает, что ученые пока далеки от окончательного ответа на вопрос о происхождении жизни на Земле. «Источник фосфора — это один из маленьких аспектов большой и чрезвычайно сложной проблемы происхождения жизни, — говорит ученый. — Однако наличие пребиотического фосфора — действительно одно из необходимых условий возникновения жизни».
Ученые отметили, что еще несколько лет назад исследовать минералы, такие как найденные в пустыне Негев фосфиды, было бы невозможно. «Современную науку невозможно делать только "голыми руками" и светлой головой», — подчеркнул Сергей Бритвин. Необходимо высококлассное научное оборудование, которое сосредоточено в Научном парке СПбГУ. В завершение встречи с журналистами директор ресурсного центра «Рентгенодифракционные методы исследования» Научного парка СПбГУ Олег Грунский рассказал о методах монокристальной дифрактометрии, использованных для исследования фосфидов. «Доступ к оборудованию Научного парка СПбГУ открыт для всех ученых СПбГУ и для сотрудников других научных организаций России и мира», — отметил Олег Грунский.
Новые ВЕСТИ
| Tweet | ||
