CO2 + H2S → HCOOH + S

Муравьиная кислота и аммиак, образующиеся на сульфиде цинка, при подсыхании воды выпадают в осадок в виде формиата аммония HCOONH4. Эта соль при прогревании в сухом виде теряет воду и превращается в формамид CHONH2.

Формамид может служить сырьем для синтеза азотистых оснований РНК (подробнее – в следующей главе). Кроме того, благодаря высокой температуре кипения (218 °C при обычном давлении) он эффективно накапливается в пересыхающих лужах, и в среде формамида, в отличие от водной среды, нуклеотиды легко соединяются в РНК и не распадаются.

Сульфид цинка хорошо удерживает на своей поверхности ДНК и РНК. Кроме того, сульфид цинка способен принимать световое возбуждение с нуклеотидов, РНК и других молекул. Это защищает РНК от УФ-расщепления, и в то же время накопление РНК на поверхности минерала позволяет собирать больше света и ускоряет фотосинтез в этом месте.

Нет ли здесь противоречия? С одной стороны, абиогенный фотосинтез на ZnS требует света, и нуклеотиды несут следы отбора на устойчивость к ультрафиолету. С другой стороны, в наше время отложения сульфида цинка образуются только в темных морских глубинах вокруг «черных курильщиков». Чтобы вода могла выносить из недр Земли и накапливать на поверхности ZnS и MnS, требуется ее температура 200–250 °C, а для выноса FeS – 300–350 °C. Чтобы вода при таких температурах не закипала, необходимо высокое давление, которое сейчас бывает только в глубинах океана. Но, как мы помним, после гигантского столкновения и появления Луны Земля еще 50–100 млн. лет имела сверхплотную атмосферу углекислого газа, подобно современной Венере. Давление этой атмосферы в 50–200 раз превышало современное, и в ту эпоху геотермальные источники с отложениями ZnS и MnS (аналоги «белых курильщиков») могли существовать на поверхности Земли, под лучами Солнца.

Именно сульфид цинка позволяет снять противоречие между необходимостью ультрафиолета для появления нуклеотидов и РНК и его опасностью для сколько-нибудь сложных форм жизни. Всего один миллиметр осадка ZnS защищает от ультрафиолета так же эффективно, как 40-метровый слой воды. Поэтому первые организмы могли укрываться от света в толще минерального осадка, но при этом иметь доступ к продуктам фотохимических реакций в верхнем слое. Более того, видимый свет хорошо проходит через осадок сульфида цинка, и населяющие этот осадок организмы имели возможность вести свой собственный фотосинтез, используя видимый свет.

<< | >>
Источник: Михаил Никитин. Происхождение жизни. От туманности до клетки. 2016

Еще по теме CO2 + H2S → HCOOH + S:

  1. Процесс научения
  2. Изменения углеводов в организме
  3. Обмен фенилаланина и тирозина
  4. Обмен азотистой части
  5. И. К. Беляевский. Коммерческая деятельность, 2008
  6. Введение
  7. Коммерческая деятельность в бизнесе
  8. Понятие и сущность коммерции и коммерческой деятельности
  9. Продавцы и покупатели на рынке товаров
  10. Маркетинг в коммерческой деятельности
  11. Торговля как коммерческий процесс
  12. Роль научно-технического прогресса в коммерции
  13. Социальные аспекты коммерции
  14. Организация хозяйственных и договорных связей в коммерческой деятельности
  15. Понятие хозяйственных связей в коммерческой деятельности
  16. Понятие договора (контракта) и его роль в коммерческих отношениях
  17. Процесс заключения договора: этапы и оформление
  18. Поиск партнера в процессе заключения сделки
  19. Основные экономические и финансовые категории и показатели коммерции