Ученый из Шэньчжэньского университета предложил новую гипотезу происхождения жизни, в которой ключевая роль отводится минеральным наночастицам. По его мнению, они могли работать как природные катализаторы, превращая неорганические вещества в первые биомолекулы.
Вопрос о том, как из неживой материи возникли первые живые системы, остается одной из главных научных загадок. Существующие теории, такие как гипотезы «мира РНК» или «мира липидов», объясняют лишь отдельные этапы этого процесса, но не дают целостной картины.
Профессор Юндун Цзинь полагает, что пробелы в существующих моделях могут заполнить примитивные наночастицы минералов, или нанозимы. Согласно его гипотезе, эти структуры на ранней Земле катализировали превращение простых неорганических газов в сложные органические соединения. Энергию для этих реакций, которые автор называет «неорганическим фотосинтезом», могли поставлять солнечный свет, тепло и электрические разряды.
Нанозимы могли не только ускорять химические реакции, но и выполнять другие важные функции. Они служили поверхностью для удержания и концентрации молекул, защищали их от жесткого ультрафиолетового излучения и управляли потоками энергии, преобразуя ее в информацию, «записанную» в структуре молекул.
По мнению ученого, ранняя Земля сама была гигантской химической лабораторией. Идеальные условия для синтеза первых нанозимов – частиц металлов, их оксидов и сульфидов – существовали в зонах с высоким давлением и температурой, например, вблизи действующих вулканов и геотермальных источников. Похожие методы сегодня применяют для искусственного синтеза наночастиц.
Гипотезу подкрепляет тот факт, что наночастицы минералов широко распространены на планете и сегодня – ежегодно через экосистемы проходят тысячи тераграммов таких частиц. Недавние исследования показали, что они могут образовываться спонтанно при выветривании минералов под действием ультрафиолета или в заряженных микрокаплях воды.
В качестве одного из наиболее эффективных катализаторов профессор Цзинь рассматривает наночастицы золота. Он предполагает, что они могли играть центральную роль в химической эволюции. Хотя сами по себе они нестабильны, их могли защищать оболочки из органических молекул, которые, в свою очередь, синтезировались при участии других минеральных наночастиц.
Автор подчеркивает, что его гипотеза не отменяет предыдущие теории, а предлагает более общую основу, которая может их объединить. Она также помогает объяснить некоторые парадоксы, связанные с зарождением жизни, например роль воды и циклов высыхания-увлажнения в пребиотической химии.
