Что дало начало жизни на Земле?
Новая научная статья описывает так называемую концепцию "пребиотического геля" – идею, которая сначала была сформулирована еще в 2005 году, но теперь получила существенное расширение. Согласно ей, первые химические системы, способные к протометаболизму, могли возникнуть не в водной среде, а в полутвердых гелевых матрицах, похожих на слизь, прикрепленных к поверхностям камней. Это похоже на бактериальные биопленки, которые сегодня можно увидеть на скалах, поверхности прудов и даже на зубах, если давно не чистить их щеткой, пишет ScienceAlert.
Смотрите также Еще одна часть пазла раскрыта: как образовалась первая жизнь и какие процессы этому способствовали
Астробиолог Тони Джиа из Университета Хиросимы и его коллеги утверждают, что желеобразная среда могла решить сразу несколько проблем, с которыми сталкиваются традиционные теории. В частности, до сих пор непонятно, как простые молекулы, что, вероятно, плавали в водах ранней Земли, могли самостоятельно превратиться в нечто настолько сложное, как РНК или ДНК.
Гелевая матрица могла бы выступать своеобразным организатором: концентрировать молекулы, удерживать нужные вещества и отсеивать лишние, а также ускорять реакции, соединяющие простые молекулы в сложные полимеры, говорится в исследовании, которое опубликовали в журнале ChemSystemsChem.
Ранняя Земля была крайне враждебным местом – без озонового слоя, с беспощадным ультрафиолетовым излучением и экстремальными температурами. Гель мог служить естественным защитным буфером для хрупкой химии, из которой в конце концов должна была бы возникнуть жизнь.
В то же время ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный свет, проникая сквозь гелевую толщу, мог обеспечивать энергию для химических реакций – по принципу, похожим на фотосинтез у современных растений.
Этот рисунок показывает, в каких условиях могла зародиться первая жизнь / Изображение Рамоны Ханум
Важно и то, что полувлажная среда внутри геля способствует реакциям полимеризации – тем, что объединяют отдельные молекулы в цепи, – а не гидролизу, при котором молекулы наоборот распадаются. Это принципиальное преимущество перед сугубо водной средой, где гидролиз был бы доминирующим процессом.
По этой теории, протоклетки появились не в начале, а уже как результат химической самоорганизации, происходившей в первоначальном геле. То есть настоящим первым шагом к жизни была не клетка, а структура, которая ее подготовила.
Эта концепция также расширяет поиск внеземной жизни. Если не конкретные молекулы, а определенные типы сред стали колыбелью жизни, то будущие миссии к другим планетам и спутникам должны обращать внимание не только на воду, но и на подобные гелеобразные структуры.