Новий підхід допоможе вченим розгадати загадку походження життя на Землі

Розуміння генезису фундаментальних біологічних систем не лише обіцяє розширити межі наукового розуміння, але й має потенціал пролити світло на сутність самого життя, спрямовуючи пошуки життя за межами Землі.

Дивіться також Загадковий прибулець: науковці знайшли в Антарктиді химерну істоту з 20 кінцівками

Як усе влаштовано

Якщо спростити біологічну будову земних організмів, стає очевидним, що наріжними каменями життя є клітини, передача генетичної інформації за допомогою ДНК і метаболізм, опосередкований білковими ферментами. Ці основоположні риси простежуються на ранніх етапах еволюційної історії. Розгадка механізмів, які сприяли появі цих базових біологічних компонентів, має значення не лише для наукового прогресу, але й для вирішення екзистенціальних питань щодо природи життя та його можливого існування за межами нашої планети.

Важливо! Традиційно дослідники шукають відповіді на ці загадки за допомогою лабораторних симуляцій, що імітують умови первісної епохи Землі. Ці експерименти спрямовані на розуміння хімічних сполук, які могли породити ті самі біомолекули та метаболічні процеси, що спостерігаються в сучасних організмах.

Хоча ці "пребіотичні" дослідження проливають світло на різноманітні потенційні шляхи зародження життя, вони не можуть точно визначити єдину, точну траєкторію, за якою життя виникло в усьому світі.

Інший шлях передбачає використання інструментів еволюційної біології для реконструкції ранніх форм життя на основі даних, екстрапольованих із сучасних форм життя. Однак цей підхід обмежений генетичними залишками, що збереглися в сучасних організмах, які обмежують ретроспективний погляд у минуле.

Детальніше про новий підхід

Спільна робота астробіологів з Лабораторії реактивного руху NASA та їхніх колег спрямована на систематичне об'єднання цих двох методологій. Вони стверджують, що поєднання лабораторних досліджень ймовірних шляхів розвитку життя з еволюційною реконструкцією давніх форм потенційно може розгадати віковічну таємницю походження життя.

Центральне місце в їхньому підході займає вивчення ланцюга перенесення електронів – ключового аспекту сучасного життя – з двох точок зору. Ця метаболічна система, що пронизує весь спектр життя від бактерій до людини, слугує каналом для генерації хімічної енергії. Дослідники виявили докази цієї особливої метаболічної стратегії у ранніх формах життя, встановивши зв'язок між сучасними та первісними ланцюгами перенесення електронів. Примітно, що вони розгледіли натяки на хімію, подібну до транспорту електронів, у мінералах і водах океанів, що зароджувалися на Землі.

Читайте на сайті Метелик Morpho надихнув науковців на дивовижне відкриття

У світлі цих відкриттів вчені розробили план подальшого дослідження найдавніших втілень ланцюгів переносу електронів. Ця нова траєкторія має на меті поглибити розуміння метаболізму давніх форм життя і, в ширшому сенсі, розплутати складне павутиння зародження життя.

Визначення життя містить такі атрибути, як розмноження, ріст, метаболізм, поглинання енергії та реакція на навколишнє середовище. Хоча ця класифікація справедлива для земного життя, перспектива існування життя за межами нашої планети ставить перед нами завдання ідентифікувати форми життя, які можуть кардинально відрізнятися від нашого звичного розуміння.