Жизнь на Земле могла зародиться совсем иначе — ученые пересмотрели старую теорию

Почему ученые пересмотрели теорию происхождения жизни

На протяжении многих лет исследователи рассматривали кометы как один из возможных источников органических веществ, необходимых для появления первых живых организмов. Согласно этой гипотезе, более 4 миллиардов лет назад молодая Земля подвергалась многочисленным столкновениям с космическими телами. Предполагалось, что вместе с кометами на планету попадали вода и органические соединения, участвовавшие в химических процессах, предшествовавших зарождению жизни.

Однако специалисты Кембриджского университета обнаружили обстоятельства, которые ставят такую версию под сомнение.

Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Scientific Reports, показали, что кометы могли сталкиваться с Землей на скоростях, при которых необходимые вещества разрушались еще до того, как успевали участвовать в химических реакциях.

Что показали 100 тысяч компьютерных экспериментов

Чтобы оценить вероятность доставки органических соединений, ученые провели 100 тысяч компьютерных симуляций. Моделирование учитывало условия столкновения комет с молодой Землей, включая скорость движения небесных тел и угол их падения.

Выяснилось, что высокая скорость столкновения сопровождалась резким повышением температуры и давления. В таких условиях многие органические молекулы могли разрушаться. В 54% смоделированных случаев не произошло ни одного столкновения, при котором необходимые вещества смогли бы сохраниться.

В остальных 46% случаев допускалось хотя бы одно подобное событие. Однако даже при таком исходе вероятность накопления достаточного количества органических соединений оставалась небольшой.

Какое вещество могло сыграть роль в появлении жизни

Особое внимание исследователи уделили цианистому водороду (HCN). Это химическое соединение встречается в составе многих комет и рассматривается как один из возможных участников реакций, приводящих к образованию аминокислот.

Аминокислоты, в свою очередь, являются строительными компонентами белков, необходимых для существования живых организмов. Однако компьютерные расчеты показали, что цианистый водород редко мог сохраняться после столкновения кометы с поверхностью молодой Земли.

Даже если часть вещества переживала удар, его количества могло оказаться недостаточно для запуска необходимых химических процессов.

Откуда тогда могли появиться вещества для зарождения жизни

Авторы исследования рассматривают несколько других возможных источников органических соединений. Один из них — астероиды. В отличие от комет, они обычно сталкиваются с Землей на меньших скоростях, что повышает вероятность сохранения содержащихся в них веществ.

Другая версия предполагает, что необходимые молекулы могли возникнуть непосредственно на молодой Земле. В таком случае исходные соединения образовывались в результате естественных химических реакций, происходивших в условиях древней планеты.

Исследователи не исключают, что разные источники могли одновременно участвовать в формировании химической среды, необходимой для появления жизни.

Почему на Марсе условия могли быть другими

Ученые также изучили возможность доставки органических веществ кометами на древний Марс. Моделирование показало, что на Красной планете условия могли быть несколько благоприятнее. Из-за меньшей массы Марса скорости столкновения комет с его поверхностью могли быть ниже, чем на Земле.

Это повышало вероятность того, что некоторые органические соединения сохранятся после удара. Однако даже в таких условиях успешная доставка достаточного количества веществ оставалась маловероятной.

Означает ли открытие, что прежняя теория ошибочна

Исследователи не утверждают, что кометы вообще не участвовали в формировании химических условий для возникновения жизни. Результаты показывают, что доставка определенных органических соединений с помощью комет могла быть значительно менее эффективной, чем предполагалось ранее.

Некоторые молекулы все же могли переживать столкновения, однако вероятность их накопления в необходимых количествах оказалась небольшой. Ученым предстоит продолжить изучение других возможных источников органических веществ, включая астероиды и химические процессы, происходившие непосредственно на молодой Земле.