Виявляється, дрібні частинки космічного пилу володіють унікальними властивостями, які могли стати вирішальним фактором у запуску біологічних процесів. Згідно з новою теорією, поверхня мікрометеоритів сама збирає протоклітини. Про це пише єдина авторка дослідження Іреп Гезен у своїй роботі, яка з'явилася 23 березня в журналі Astrobiology.
Дивіться також Код життя у краплі води: нанотехнології можуть нарешті таємницю нашого походження
Як починається життя?
Наукові докази свідчать, що тверді поверхні виступають критично важливими платформами для пребіотичної хімії. Хоча більшість сучасних досліджень використовують сферичні везикули, що вільно плавають у рідині, як моделі примітивних клітин, нові експерименти показують, що тверді інтерфейси пропонують набагато складніші можливості для еволюції.
Було виявлено, що оксидні мінерали та навіть фрагменти марсіанських метеоритів здатні автономно сприяти збірці та трансформації ліпідних протоклітин без хімічного каталізу.
Цей складний процес базується на власній енергії твердих поверхонь, яка спонукає мембрани прилипати й радикально змінювати свою форму. Енергія поверхні визначається як обсяг роботи, необхідний для створення одиниці площі певної грані, що тісно пов'язано з поверхневим натягом.
На відміну від звичайних вільних везикул, протоклітини, що виникають на поверхнях, утворюють надзвичайно стійкі колонії, складні мережі, з'єднані нанотрубками для безпосереднього транспортування молекул, та специфічні пласкі структури, здатні до спонтанного злиття. Такі особливості дозволяють їм залишатися цілісними навіть при різких змінах солоності або тиску води, тоді як звичайні сферичні моделі за подібних умов миттєво руйнуються.
Яку роль у виникненні життя могли зіграти мікрометеорити?
Особливу увагу в цьому процесі привернули мікрометеорити – космічні частинки розміром від 10 до 2000 мікрометрів. Щорічно на нашу планету потрапляє величезна кількість такого пилу, що оцінюється в діапазоні від 20 до 40 кілотонн. Під час входу в атмосферу на величезних швидкостях від 11 до 72 кілометрів на секунду ці частинки піддаються екстремальному нагріванню, що може піднімати їхню температуру до 1700 градусів Цельсія. Цей фізичний процес створює унікальну шорстку, пористу та склоподібну текстуру, якої зазвичай немає у великих метеоритів або типових земних мінералів.
Як з'ясувало дослідження, на зовнішній поверхні та навіть усередині мікроскопічних порожнин мікрометеоритів ліпідні відсіки формуються у великій кількості. Експерименти з марсіанським метеоритом Northwest Africa 7533 підтвердили, що позаземні породи здатні перетворювати накопичення амфіфілів (або амфіпатична сполука – молекула, яка містить як гідрофільну частину, так і гідрофобну) на потенційних попередників клітин.
Примітно, що ліпіди архей набагато краще закріплюються на таких космічних частинках, ніж бактеріальні аналоги. Це відкриття підкреслює глибокий зв'язок між космосом та корінням еукаріотичного життя, оскільки вважається, що сучасні складні клітини походять саме від архей.
Завдяки своїй мобільності та постійному надходженню, мікрометеорити могли виконувати роль природних лабораторій, що доставляли необхідні умови для життя у кожен куточок планети, включаючи льодовики та пустелі. Окрім надання фізичної опори, ці об'єкти містять органічні сполуки, такі як амінокислоти та нуклеооснови, що робить їх ключовими гравцями в історії походження життя на Землі та потенційно на інших планетах.