Życie mogło nie rozpocząć się od dramatycznego uderzenia błyskawicy w ocean, ale od wielu mniejszych „mikroightning” wymiany między kropelkami wody z rozbijających się wodospadów lub fali.
Nowe badania z Uniwersytetu Stanforda pokazują, że woda spryskana mieszaniną gazów uważanych za obecną we wczesnej atmosferze Ziemi może prowadzić do tworzenia cząsteczek organicznych z wiązaniami węglowymi-azotrowymi, w tym uracylu, jednego ze składników DNA i RNA.
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Science Advances, dodaje dowody-i nowy kąt-do bardzo dyskretowanej hipotezy Miller-Ourey, która twierdzi, że życie na planecie zaczęło się od strajku błyskawicznego. Teoria ta oparta jest na eksperymencie z 1952 r., Która z 1952 r. Związki organiczne mogą tworzyć się przy zastosowaniu energii elektrycznej do mieszaniny wody i gazów nieorganicznych.
W bieżącym badaniu naukowcy odkryli, że spray wodne, który wytwarza małe ładunki elektryczne, może wykonywać to wszystko samo w sobie, nie jest to dodatkowa energia elektryczna.
„Wyładowania mikroelektryczne między przeciwstawnie naładowanymi mikrodropletami wodnymi powodują, że wszystkie cząsteczki organiczne obserwowane wcześniej w eksperymencie Miller-Ourey i proponujemy, aby był to nowy mechanizm prebiotycznej syntezy cząsteczek, które stanowią budowę życia życia”, powiedział Senior Autorichard Zare, Marguerite Wilbur, a profesor chemiczny w Staniesku ”-powiedział Senior Authrichard Zare, marguerite Wilbur. Humanistyka i nauki.
Moc i potencjał Microightning
Przez kilka miliardów lat po jego utworzeniu uważa się, że Ziemia miała wir chemikalia, ale prawie nie ma cząsteczek organicznych z wiązaniami węglowymi azotrogenami, które są niezbędne dla białek, enzymów, kwasów nukleinowych, chlorofilu i innych związków, które tworzą żywe rzeczy.
To, jak powstały te elementy biologiczne, długie zaskoczyły naukowców, a eksperyment Miller-Orey przedstawił jedno możliwe wyjaśnienie: błyskawice uderzające w ocean i interakcje z wczesnymi gazami planet, takimi jak metan, amoniak i wodór, może stworzyć te organiczne cząsteczki. Krytycy tej teorii wskazali, że błyskawica jest zbyt rzadka, a ocean zbyt duży i rozproszony, aby to być realistyczną przyczyną.
Zaare wraz z uczonych podoktoranckich Yifan Meng i Yu Xia oraz absolwent Jinheng Xu proponują kolejną możliwość z tymi badaniami. Zespół najpierw zbadał, w jaki sposób kropelki wody rozwinęły różne ładunki po podzieleniu przez spray lub plusk. Odkryli, że większe kropelki często zawierały dodatnie ładunki, podczas gdy mniejsze były negatywne. Kiedy przeciwnie naładowane kropelki zbliżyły się do siebie, iskry skoczyły między nimi. Zare nazywa to „mikroightning”, ponieważ proces jest związany ze sposobem budowy i rozładowywania energii jako błyskawicy w chmurach. Naukowcy używali szybkich kamer do udokumentowania błysków światła, które są trudne do wykrycia za pomocą ludzkiego oka.
Mimo że małe błyski mikrolightningu mogą być trudne do zobaczenia, nadal niosą dużo energii. Naukowcy wykazali, że moc wysyłając spraye wody w temperaturze pokojowej do mieszaniny gazowej zawierającej azot, metan, dwutlenek węgla i gazy amoniaku, które uważa się za obecne na wczesnej ziemi. Spowodowało to powstawanie cząsteczek organicznych wiązaniami węglowymi azotrogenami, w tym cyjankiem wodoru, glicyny aminokwasowej i uracylu.
Naukowcy twierdzą, że te odkrycia wskazują, że niekoniecznie uderzy to pioruny, ale małe iskry wykonane przez rozbijanie fal lub wodospadów, które rozpoczęły życie na tej planecie.
„Na wczesnej ziemi istniały spraya wody w całym miejscu – w szczeliny lub przeciwko skałom, a one mogą gromadzić się i tworzyć tę reakcję chemiczną” – powiedział Zare. „Myślę, że to pokonuje wiele problemów, które ludzie mają z hipotezą Miller-Oure”.
Zespół badawczy Zare koncentruje się na zbadaniu potencjalnej mocy małych kawałków wody, w tym w jaki sposób pary wodne Mayhelp wytwarzają amoniak, kluczowy składnik nawozu, i jak krople wodne spontanicznie wytwarzają nadtlenek wodoru.
„Zwykle uważamy wodę za tak łagodną, ale kiedy jest dzielona w postaci małych kropel, woda jest wysoce reaktywna” – powiedział.
Podziękowanie
Zare jest także członkiem Stanfordbio-X, TheCardiovascular Institute, Stanford Cancer Institute i Thewu Tsai Neurosciences Institute, a także partnerem Instytutu Środowiska Theestanford Woods.
Badania otrzymały wsparcie od Air Force Office of Scientific Research i National Natural Science Foundation of China.