Учёные назвали период около 4,33 млрд лет назад наиболее подходящим для возникновения предполагаемого раннего этапа жизни на Земле — «мира РНК». Планета могла стать пригодной для него уже 4,4 млрд лет назад, когда интенсивная бомбардировка астероидами, кометами и другими остатками формирования планет в основном прекратилась. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
«Мир РНК» — гипотетическая стадия истории Земли, предшествовавшая появлению последнего универсального общего предка всех современных организмов, известного как LUCA. РНК, или рибонуклеиновая кислота, представляет собой одноцепочечную молекулу, сходную по строению с ДНК, и выполняет важные функции в клетках. Согласно распространённой гипотезе, на раннем этапе именно РНК хранила генетическую информацию и самостоятельно копировалась.
Позднее РНК, вероятно, уступила место более стабильной ДНК. Исследователи предполагают, что сначала сформировался мир РНК и белков, а затем ДНК появилась в два этапа, условно названных мирами U-ДНК и T-ДНК. Хотя существуют альтернативные и смешанные сценарии происхождения жизни, «мир РНК» остаётся одной из ведущих гипотез.
Чтобы определить возможные сроки его существования, Олег Абрамов, старший научный сотрудник Планетарного научного института в Аризоне, и его коллеги создали компьютерную модель внутреннего строения Земли. Она учитывала последствия крупных столкновений с планетой в период от 4,5 до 3,5 млрд лет назад. Как сообщил Абрамов изданию Live Science, модель опиралась, в частности, на данные о лунных кратерах и позволяла оценить как разрушительное воздействие ударов, так и их возможную пользу — например, образование гидротермальных систем.
Расчёты показали, что тела размером в сотни миль продолжали сталкиваться с Землёй примерно до 4,4 млрд лет назад. Эти объекты были примерно на порядок крупнее астероида, уничтожившего динозавров, но значительно меньше тела, сформировавшего Луну. Столкновения могли расплавлять земную кору, испарять океаны, создавать резкие перепады температур и вызывать выпадение раскалённых обломков и паров горных пород, поэтому жизнь в таких условиях не смогла бы сохраниться.
После стабилизации обстановки в приповерхностной коре начали формироваться скопления гидротермальных источников, где могли концентрироваться нуклеотиды, короткие цепочки аминокислот — пептиды — и жироподобные соединения, или липиды. Эти условия указывают на промежуток от 4,4 до 4,3 млрд лет назад как на возможное время существования «мира РНК», причём оптимальным был период около 4,33 млрд лет назад. Между его расцветом и появлением LUCA, жившего, по оценкам учёных, около 4,2 млрд лет назад, мог пройти примерно 130 млн лет, однако интервал способен достигать 240 млн лет, а продолжительность самого «мира РНК» исследование не определяет.