Pasiūlė dar vieną idėją, iš kur Žemėje atsirado gyvybė

Dabar prie jų prisideda dar viena: pasirodo, pirmykštės Žemės sąlygomis sudėtingos organinės molekulės galėjo sėkmingai formuotis tiesiog planetos paviršiuje, aplink meteoritinės ar vulkaninės geležies telkinius. Atradimas padarytas eksperimentiškai atkūrus sąlygas, panašias į pirmykštės Žemės, ir ištyrus ten vykstančias reakcijas.

Idėją pasufleravo pramonėje dažnai naudojama cheminė reakcija, vadinama Fišerio-Tropšo procesu. Jos metu anglies dvideginio ir vandenilio dujų mišinys, padedamas metalų, veikiančių kaip katalizatoriai, aukšto slėgio ir temperatūros aplinkoje virsta įvairiais sudėtingesniais junginiais angliavandeniliais.

Naujojo tyrimo autoriai nusprendė išbandyti, ar analogiškas procesas galėtų veikti pirmykštės Žemės sąlygomis, kur temperatūra bei slėgis irgi buvo aukšti, o atmosferoje gausu anglies dvideginio ir šiek tiek vandenilio. Tereikia metalų, kurie veiktų kaip katalizatoriai.

Supratę, kad metaliniai meteoritai susideda iš geležies, nikelio, kobalto ir iridžio – idealių katalizatorių Fišerio-Tropšo procesui – mokslininkai ėmėsi nagrinėti juos. Taip pat paėmė ir kitą metalų šaltinį – vulkaninius pelenus iš Etnos ugnikalnio. Tokių pelenų ankstyvojoje Žemėje taip pat netrūko. Tirpindami meteoritus rūgštyje, jie sukūrė nanometrų dydžio granules – tokios galėjo formuotis meteoritui garuojant iškart po smūgio arba atskilti jam lekiant pro atmosferą, – o trindami juos specialiame malūnėlyje – mikrometrines granules, kurios atitinka tipinius į Žemė atsitrenkusio ir subyrėjusio meteorito fragmentus.

Vulkaniniuose pelenuose geležies granulės iškart yra maždaug mikrometrų dydžio. Paruoštos granulės sumaišytos su įvairiais mineralais, iš kurių greičiausiai susidėjo pirmykštės Žemės paviršius, ir patalpintos į aukšto slėgio kamerą, užpildytą anglies dvideginiu su trupučiu vandenilio – pirmykštės Žemės atmosfera.

Rezultatai buvo įspūdingi: anglies dvideginis ir vandenilis, padedant geležiai ir kitiems metalams, ėmė reaguoti tarpusavyje ir suformavo metanolį, etanolį, acetaldehidą bei formaldehidą. Pastarieji du junginiai labai įdomūs, mat jie dalyvauja formuojant aminorūgštis, riebalines rūgštis, nukleobazes ir cukrus – būtinas gyvybės sudedamąsias dalis. Junginiai formavosi praktiškai visuose iš 50 eksperimentų, kuriuose buvo varijuojamos tiek atmosferos sąlygos, tiek katalizatorių bei kitų mineralų sudėtis.

Tyrėjų vertinimu, pirmykštėje Žemėje šio proceso dėka kasmet galėdavo susiformuoti po daugiau nei pusę milijono tonų organinių medžiagų. Laikui bėgant, jų tarpusavio reakcijos galėjo sukurti pakankamai sudėtingą reakcijų ir reagentų tinklą, kad jame užsimegztų ir gyvybė.

Tyrimo rezultatai publikuojami „Scientific Reports“.