Cientistas anunciam um avanço na determinação da origem da vida na Terra – e possivelmente em Marte

Cientistas da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada anunciaram hoje que o RNA, um análogo do DNA que provavelmente foi o primeiro material genético da vida, se forma espontaneamente em vidro de lava de basalto. Este vidro era abundante na Terra há 4,35 bilhões de anos. Basaltos semelhantes a esses tempos antigos vivem em Marte hoje.

Sociedades que estudam as origens da vida Eles divergiram nos últimos anos”, observou Stephen Benner, coautor do estudo publicado online na revista. astrobiologia.

“Uma sociedade revisita questões clássicas com esquemas químicos complexos que exigem química difícil por químicos qualificados”, explicou Benner. Seu belo artesanato é destaque em revistas de marca como temperar a natureza E a Ciências. “No entanto, justamente pela complexidade dessa química, não é possível explicar como a vida realmente se originou na Terra.

Em contraste, o estudo fundamental adota uma abordagem mais simples. Liderado por Elisa Biondi, o estudo mostrou que longas moléculas de RNA, entre 100 e 200 nucleotídeos de comprimento, se formam quando os trifosfatos de nucleosídeos não fazem nada além de filtrar através de vidro de basalto.

“O vidro basáltico estava em toda parte na Terra na época”, comentou Stephen Mogesses, um cientista da Terra que também esteve envolvido no estudo. “Por várias centenas de milhões de anos após a formação da lua, impactos repetidos combinados com a abundância de vulcões no jovem planeta formaram lava basáltica derretida, a fonte do vidro de basalto. Os impactos também evaporaram água para dar terra seca, fornecendo aquíferos onde o RNA pode forma.”

Os mesmos efeitos também levaram à produção de níquel, que a equipe mostrou que dá aos trifosfatos de nucleosídeos um nucleosídeo e fosfato ativado, também encontrado no vidro de lava. O borato (como no bórax), também do basalto, controla a formação dos de trifosfato.

As mesmas influências que formaram o vidro também reduziram transitoriamente a atmosfera através de seu núcleo metálico de ferro-níquel. Bases de RNA, cuja sequência é armazenada Informação genéticaÉ formado em tal atmosfera. A equipe mostrou anteriormente que os nucleosídeos são formados por uma simples reação entre ribose fosfato e bases de RNA.

“A beleza deste modelo é sua simplicidade. Ele pode ser testado por alunos do ensino médio em uma aula de química”, disse Jan Abschek, que não esteve envolvido neste estudo, mas desenvolveu uma ferramenta para descobrir polímeros genéticos alienígenas em Marte. “Misture os ingredientes, espere alguns dias e descubra o RNA.”

As mesmas rochas resolvem outras inconsistências na produção de RNA em um caminho que vai desde moléculas orgânicas simples até o primeiro RNA. “Por exemplo, o borato impulsiona a formação de ribose, ‘R’ no RNA”, acrescentou Benner. Esse caminho começa a partir de carboidratos simples que “não poderiam” ter se formado na atmosfera acima da Terra primitiva. Eles são estabilizados pelo CO2. Enxofre vulcânico, depois chove na superfície para formar reservatórios de minerais orgânicos.

Assim, este trabalho completa um caminho que produz RNA a partir de pequenas moléculas orgânicas que quase certamente existiam na Terra primitiva. Um modelo geológico vai de uma molécula de carbono e duas moléculas para dar moléculas de RNA suficientemente longas para suportar a evolução darwiniana.

“Permanecem questões importantes”, adverte Beiner. “Ainda não sabemos como todos os blocos de construção do RNA passaram a ter a mesma forma geral, uma relação conhecida como homoquiralidade”. Da mesma forma, as ligações entre nucleotídeos podem ser variáveis ​​em compósitos basálticos vidro. Esta importação é desconhecida.

Marte é muito relevante para este anúncio porque os mesmos minerais, espetáculos e influências também estavam presentes em Marte naqueles tempos antigos. No entanto, Marte não sofreu deriva continental E a placas tectônicas que enterrou a maioria das rochas da Terra há mais de 4 bilhões de anos. Assim, as rochas permanecem de tempos em tempos em Marte. Missões recentes a Marte encontraram todas as rochas necessárias, incluindo boratos.

“Se a vida apareceu na Terra por esse caminho simples, também é possível que tenha surgido em Marte”, disse Benner. Isso aumenta a importância de procurar vida em Marte o mais rápido possível. ”

Fornecido pela Foundation for Applied Molecular Evolution