Toward RNA Life on Early Earth: From Atmospheric HCN to Biomolecule Production in Warm Little Ponds
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The origin of life on Earth involves the early appearance of an information-containing molecule such as RNA. The basic building blocks of RNA could have been delivered by carbon-rich meteorites or produced in situ by processes beginning with the synthesis of hydrogen cyanide (HCN) in the early Earth’s atmosphere. Here, we construct a robust physical and nonequilibrium chemical model of the early Earth’s atmosphere. The atmosphere is supplied with hydrogen from impact degassing of meteorites, water evaporated from the oceans, carbon dioxide from volcanoes, and methane from undersea hydrothermal vents, and in it lightning and external UV-driven chemistry produce HCN. This allows us to calculate the rain-out of HCN into warm little ponds (WLPs). We then use a comprehensive numerical model of sources and sinks to compute the resulting abundances of nucleobases, ribose, and nucleotide precursors such as 2-aminooxazole resulting from aqueous and UV-driven chemistry within them. We find that 4.4 billion years ago the limit of adenine concentrations in ponds for habitable surfaces is 0.05 μM in the absence of seepage. Meteorite delivery of adenine to WLPs can provide boosts in concentration by 2–3 orders of magnitude, but these boosts deplete within months by UV photodissociation, seepage, and hydrolysis. The early evolution of the atmosphere is dominated by the decrease in hydrogen due to falling impact rates and atmospheric escape, and the rise of oxygenated species such as OH from H2O photolysis. The source of HCN is predominantly from UV radiation rather than lightning. Our work points to an early origin of RNA on Earth within ∼200 Myr of the Moon-forming impact.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».