Раскрыта ключевая причина появления жизни на Земле
Согласно опубликованным в журнале Nature Communications результатам исследования, сульфиды железа могли сыграть ключевую роль в образовании первых сложных органических молекул в термальных источниках древней Земли.
Ученые предполагают, что сульфиды железа могли способствовать превращению углекислого газа в пребиотические органические соединения с использованием неферментативных путей. Эти реакции могут объяснить ранние углеродные циклы и химические процессы, предшествовавшие появлению жизни. Особое внимание было уделено химическим и структурным свойствам сульфидов, аналогичным кофакторам современных метаболических ферментов.
Для анализа ученые синтезировали наноразмерные сульфиды железа, включая чистые и легированные марганцем, никелем, титаном и кобальтом. Эксперименты проводились при температуре 80-120 градусов Цельсия и атмосферном давлении. Для оценки образования метанола использовалась газовая хроматография, а для анализа механизма реакций - инфракрасная спектроскопия.
Результаты показали, что легированные марганцем сульфиды железа проявляют наибольшую каталитическую активность при 120 градусах Цельсия. Под воздействием ультрафиолетового и видимого света активность усиливается, что указывает на возможное влияние солнечного излучения на подобные реакции на ранней Земле. Присутствие водяного пара существенно повышает эффективность реакции.
Расчеты теории функционала плотности показали, что легирование марганцем снижает энергию активации и усиливает перенос электронов, что делает реакции более эффективными. Этот механизм напоминает работу ферментов, участвующих в современных метаболических процессах, что подтверждает сходство этих пребиотических систем с биологическими.
Источник и фото - lenta.ru
