карта сайта
Контакты Главная рассылка новостей контакты Библиотека Рассылка новостей

  
Главная Новостная лента Новости гидрогеологии Гидротермальные источники — колыбель жизни на Земле
  



Информация

http://www.hge.spbu.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=231&Itemid=98

Подписка на гидрогеологические новости


Гидротермальные источники — колыбель жизни на Земле

Гидротермальные источники
Немецкие химики показали, что в гидротермальных источниках при температуре свыше 80 градусов может происходить абиогенный синтез органических веществ, в частности аминокислот, из угарного газа, цианистого водорода и других неорганических соединений. Это открытие — важный аргумент в пользу гипотезы, согласно которой жизнь на Земле зародилась в горячих вулканических источниках.

По мнению некоторых ученых, жизнь на Земле могла зародится в гидротермальных источниках. На снимке: «облако» сульфида железа поднимается над выходом горячих вод на морском дне (фото с сайта upload.wikimedia.org)
По мнению некоторых ученых, жизнь на Земле могла зародится в гидротермальных источниках. На снимке: «облако» сульфида железа поднимается над выходом горячих вод на морском дне (фото с сайта upload.wikimedia.org)

Немецкие химики показали, что в гидротермальных источниках при температуре свыше 80 градусов может происходить абиогенный синтез органических веществ, в частности аминокислот, из угарного газа, цианистого водорода и других неорганических соединений. Это открытие — важный аргумент в пользу гипотезы, согласно которой жизнь на Земле зародилась в горячих вулканических источниках.

Химики из Мюнхенского технического университета (Department of Organic Chemistry and Biochemistry, Technische Universität München) показали, что в горячих вулканических источниках могут происходить химические реакции, в результате которых из неорганических соединений, таких как угарный газ (CO) и цианистый водород (HCN), образуются разнообразные органические молекулы, в том числе аминокислоты и простейшие липиды. Катализатором этих реакций служат присутствующие в гидротермальных водах твердые частицы, содержащие железо и никель. Реакции особенно хорошо идут при температуре 80–120 градусов. Условия, в которых проводились эксперименты, были максимально приближены к реальности. По мнению исследователей, такие условия (включая все компоненты реакционной смеси) вполне могли существовать в гидротермальных источниках на ранних этапах развития Земли.

Основным продуктом реакций были альфа-гидрокси- и альфа-аминокислоты с общей формулой R–CHA–COOH, где А соответствует гидроксильной группе –OH (гидроксикислоты) или –NH2 (аминокислоты), а R — это один из радикалов H, CH3, CH3–CH2, или HO–CH2.

Основные химические реакции, ведущие к абиогенной фиксации углерода и синтезу органики, можно представить следующими формулами:


    (1)  CO + H2O → CO2 + 2H+ + 2e,


    (2)  2CN + 2e + 3H+ + 3H2O → HO–CH2–COO + 2NH3,


    (3)  3CO + 6e + 5H+ + NH3 → CH3–CHNH2–COO + H2O.

Можно заметить, что эти три реакции взаимосвязаны: в первой из них образуются свободные протоны и электроны, необходимые для двух других, а во второй реакции (синтез гидроксикислот) образуется аммиак, необходимый для третьей реакции (синтез аминокислот). С повышением температуры растет общий выход конечных продуктов, а также доля аминокислот по отношению к гидроксикислотам.

В небольших количествах были получены и другие органические вещества, в том числе альфа-гидрокси-n-валериановая кислота и этиленгликоль. Присутствие среди продуктов реакций подобных молекул говорит о том, что абиогенный синтез липидов и сахаров в условиях гидротермальных источников, по-видимому, столь же реален, как и синтез аминокислот.

В отличие от других известных опытов по абиогенному синтезу органики, где не было железо-никелевых катализаторов и применялись «ударные» воздействия вроде электрических разрядов, в искусственно воссозданных условиях гидротермальных источников реакции протекали очень избирательно, упорядоченно, с выходом вполне определенных конечных продуктов и без образования «отходов» — инертных углеводородных смесей вроде дегтя или смол.

Открытие немецких химиков является весомым аргументом в пользу гипотезы, согласно которой жизнь на Земле могла зародиться в гидротермальных источниках.

Источник: Элементы 




Поиск главная контакты карта сайта