Понимание генезиса фундаментальных биологических систем не только обещает расширить границы научного понимания, но имеет потенциал пролить свет на сущность самой жизни, направляя поиски жизни за пределами Земли.
Смотрите также Загадочный пришелец: ученые обнаружили в Антарктиде причудливое существо с 20 конечностями
Как все устроено
Если упростить биологическое строение земных организмов, становится очевидным, что краеугольными камнями жизни есть клетки, передача генетической информации с помощью ДНК и метаболизм, опосредованный белковыми ферментами. Эти основные черты прослеживаются на ранних этапах эволюционной истории. Разгадка механизмов, способствовавших появлению этих базовых биологических компонентов, имеет значение не только для научного прогресса, но и для решения экзистенциальных вопросов природы жизни и ее возможного существования за пределами нашей планеты.
Хотя эти "пребиотические" исследования проливают свет на разнообразные потенциальные пути зарождения жизни, они не могут точно определить единственную, точную траекторию, по которой жизнь возникла по всему миру.
Другой путь подразумевает использование инструментов эволюционной биологии для реконструкции ранних форм жизни на основе данных, экстраполированных из современных форм жизни. Однако этот подход ограничен генетическими остатками, сохранившимися в современных организмах, ограничивающих ретроспективный взгляд в прошлое.
Подробнее о новом подходе
Совместная работа астробиологов из Лаборатории реактивного движения NASA и их коллег направлена на систематическое объединение этих двух методологий. Они утверждают, что сочетание лабораторных исследований вероятных путей развития жизни с эволюционной реконструкцией древних форм потенциально может разгадать вековую тайну происхождения жизни.
Центральное место в их подходе занимает изучение цепи переноса электронов – ключевой аспект современной жизни – с двух точек зрения. Эта метаболическая система, пронизывающая весь спектр жизни от бактерий до человека, служит каналом для генерации химической энергии. Исследователи обнаружили доказательства этой особой метаболической стратегии в ранних формах жизни, установив связь между современными и первоначальными цепями переноса электронов. Примечательно, что они рассмотрели намеки на химию, подобную транспорту электронов, в зарождавшихся на Земле минералах и водах океанов.
Читайте на сайте Бабочка Morpho вдохновила ученых на удивительное открытие
В свете этих открытий ученые разработали план дальнейшего исследования древнейших воплощений цепей переноса электронов. Эта новая траектория имеет целью углубить понимание метаболизма древних форм жизни и, в более широком смысле, распутать сложную паутину зарождения жизни.
Определение жизни содержит такие атрибуты, как размножение, рост, метаболизм, поглощение энергии и реакция на окружающую среду. Хотя эта классификация справедлива для земной жизни, перспектива существования жизни вне нашей планеты ставит перед нами задачу идентифицировать формы жизни, которые могут кардинально отличаться от нашего привычного понимания.