Группа химиков из Университета Ульма экспериментально доказала, что при взаимодействии водорода с кристаллом алмаза на его поверхности образуется тонкий пограничный слой воды, обладающий электропроводностью. По мнению исследователей, именно в этом слое могла произойти сборка первых белковых молекул на Земле. Результаты работы опубликованы в журнале Crystal Growth and Design.
В ходе исследования химики подвергли воздействию водорода кристалл натурального алмаза. В нормальных условиях алмаз является диэлектриком, однако, заключенный в оболочку из водорода (hydrogen-terminated diamond), он стал демонстрировать при определенных обстоятельствах электропроводность. По мнению ученых, новые свойства возникают из-за возникновения на кристалле тонкого поверхностного слоя воды.
Ученые поставили себе цель экспериментально проверить гипотезу, высказанную более 35 лет назад нобелевским лауреатом Альбертом Сент-Дьердьи. Он полагал, что пограничный слой воды, образующийся на кристалле, мог играть фундаментальную роль в происхождении жизни. Однако до этого исследования отсутствовали доказательства, подтверждающие существование такого слоя на кристаллах в условиях комнатной температуры.
Немецкие химики вслед за Сент-Дьердьи считают, что их открытие может внести решающий вклад в доказательство происхождения жизни на Земле из так называемого "первичного супа" химических соединений. Камнем преткновения для сторонников этой гипотезы остается тот факт, что на данный момент не существует единой теории, объясняющей, каким образом простые аминокислоты – "строительные блоки" белков - могли соединиться в сложные молекулы биополимеров, необходимых для образования первых живых организмов.
Алмазы возникли задолго до первых известных форм жизни на нашей планете. В то время водород вполне мог воздействовать на них в естественных условиях – из активно извергающих различные газы вулканов. Обладая свойством создавать поверхностный слой жидкости, природные алмазы могли стать первой "фабрикой" по сборке белковых молекул.
Исследователи считают, что этот процесс происходил следующим образом. Простые аминокислоты попадали в поверхностный слой воды обработанного водородом алмаза. Там они свободно плавали до тех пор, пока электрический ток не вызывал химические реакции полимеризации, объединившие отдельные молекулы в цепи. Таким образом могли возникнуть первые белки, а это уже был бы серьезный шаг к возникновению жизни. С другой стороны, авторы теории не уточняют, могли ли в подобных условиях образоваться цепи ДНК - молекул, являющихся носителями генетичесrого материала.
