Раскрыта ключевая причина появления жизни на Земле
По данным исследования, опубликованного в Nature Communications, сульфиды железа могли сыграть важную роль в формировании первых сложных органических молекул в термальных источниках древней Земли.
Ученые предполагают, что сульфиды железа могли способствовать превращению углекислого газа в пребиотические органические соединения через неферментативные пути. Эти реакции могут объяснить ранние углеродные циклы и химические процессы, предшествовавшие появлению жизни. Особое внимание было уделено химическим и структурным свойствам сульфидов, схожим с кофакторами современных метаболических ферментов.
Для исследования ученые создали наноразмерные сульфиды железа, включая чистые и легированные марганцем, никелем, титаном и кобальтом. Эксперименты проводились при температуре 80-120 градусов Цельсия и атмосферном давлении, используя газовую хроматографию для оценки образования метанола и инфракрасную спектроскопию для анализа механизма реакций.
Исследования показали, что легированные марганцем сульфиды железа обладают наибольшей каталитической активностью при 120 градусах Цельсия. Активность увеличивалась под воздействием ультрафиолетового и видимого света, что указывает на возможное влияние солнечного излучения на подобные реакции на ранней Земле. Присутствие водяного пара также значительно усиливало эффективность реакции.
Теоретические расчеты показали, что легирование марганцем снижает энергию активации и усиливает перенос электронов, что делает реакции более эффективными. Этот механизм напоминает работу ферментов, играющих ключевую роль в современных метаболических процессах, что подтверждает сходство этих пребиотических систем с биологическими.
Источник и фото - lenta.ru
