Исследователи из Центра науки об устойчивых ресурсах RIKEN и Института наук о Земле и жизни Токийского технологического института обнаружили неорганические наноструктуры, напоминающие молекулы, которые играют ключевую роль в зарождении жизни. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
В ходе исследования ученые установили, что наноструктуры, окружающие глубоководные гидротермальные источники, могут самоорганизоваться и функционировать как селективные ионные каналы. Эти наноканалы способны генерировать энергию, делая их аналогами биологических механизмов, обеспечивающих работу живых клеток.
Для получения данных использовались образцы, собранные на месторождении Синкай в Марианской впадине на глубине 5743 метра. Основной объект исследования был 84-сантиметровый фрагмент, состоящий из брусита. Используя микроскопы и рентгеновское сканирование, ученые обнаружили, что кристаллы брусита организованы в колонны, которые работают как наноканалы для флюидов.
Анализ электрических свойств осадка показал, что его поверхность заряжена, а заряды варьируются в зависимости от участка. Команда проверила, могут ли нанопоры в осадке производить осмотическую энергию, и установила, что это действительно происходит при определенных условиях. Проводимость наноканалов зависела от концентрации ионов в растворе и локального заряда осадков.
Ученые обнаружили, что наноканалы действуют как селективные ионные каналы, пропуская только определенные ионы в зависимости от химической среды. Например, наноканалы с карбонатом пропускали ионы натрия, а каналы с кальцием — ионы хлорида, что напоминает принцип работы ионных каналов в живых клетках.
Результаты исследования имеют важное значение как для понимания возможного происхождения жизни, так и для разработки новых промышленных методов сбора голубой энергии. По словам авторов, осознание принципов спонтанного формирования нанопор может помочь инженерам создать более эффективные системы для преобразования энергии.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/09/28/obnaruzheny-vazhnye-dlya-zarozhdeniya-zhizni-struktury/
