Обнаружены важные для зарождения жизни структуры

Исследователи из Центра науки об устойчивых ресурсах RIKEN и Института наук о Земле и жизни Токийского технологического института обнаружили удивительные неорганические наноструктуры, которые напоминают молекулы, играющие важную роль в зарождении жизни.

Эти удивительные открытия были представлены в журнале Nature Communications.

Подробнее, в ходе своего исследования ученые выяснили, что эти наноструктуры, обнаруженные вблизи глубоководных гидротермальных источников, обладают способностью к самоорганизации и функционированию как селективные ионные каналы. Более того, эти наноканалы способны генерировать энергию, что делает их аналогами биологических механизмов, необходимых для жизни клеток.

Это открытие открывает новые перспективы в понимании процессов, лежащих в основе зарождения жизни на Земле и возможно даже в других уголках Вселенной. Такие неорганические наноструктуры могут быть ключом к раскрытию тайн живых организмов и их уникальных механизмов функционирования.

Для более глубокого понимания процессов взаимодействия флюидов с кристаллами брусита, исследователи обратились к образцам, добытым на глубине 5743 метра в месторождении Синкай в Марианской впадине. Основным объектом их изучения стал 84-сантиметровый фрагмент, состоящий из этого минерала.

Проведенное микроскопическое исследование позволило ученым обнаружить, что кристаллы брусита организованы в колонны, которые функционируют как наноканалы для флюидов. Эта структура открывает новые перспективы для понимания процессов, происходящих внутри этого материала.

Изучение электрических свойств осадка показало, что его поверхность заряжена, причем заряды варьируются в зависимости от участка. Команда исследователей также проверила, способны ли нанопоры в осадке генерировать осмотическую энергию, и пришла к выводу, что это возможно при определенных условиях. Проводимость наноканалов оказалась зависящей от концентрации ионов в растворе и локального заряда осадков.

Новые исследования показали, что наноканалы обладают удивительными свойствами селективности, пропуская определенные ионы в зависимости от окружающей их химической среды. Это открытие подтверждает, что наноканалы могут функционировать аналогично ионным каналам в живых организмах, что открывает новые перспективы для науки и технологий.

Интересно, что наноканалы с различными химическими составами могут пропускать разные ионы. Например, каналы с карбонатом могут пропускать ионы натрия, в то время как каналы с кальцием предпочитают ионы хлорида. Это наблюдение дает нам понимание о том, как разнообразие наноструктур может влиять на их функциональные свойства.

Полученные результаты не только помогают расширить наше знание о происхождении жизни и эволюции органических систем, но и имеют практическое применение. Ученые утверждают, что понимание процессов создания нанопор может стать ключом к разработке более эффективных методов преобразования энергии, что открывает новые горизонты для развития современных технологий.

Источник и фото - lenta.ru