Новая теория о происхождении жизни шокирует ученых: как все было на самом деле
- Международные исследователи предложили концепцию "пребиотического геля", согласно которой жизнь могла возникнуть в полутвердых гелевых матрицах на поверхностях камней.
- Гель мог концентрировать молекулы, обеспечивать энергию для реакций и служить защитным буфером в условиях ранней Земли.
Большинство теорий о происхождении жизни сосредоточены на воде как среде, где возникли первые органические молекулы. Но группа международных исследователей предлагает куда менее романтичную альтернативу.
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.