Как зародилась жизнь? Международная команда ученых из Японии, Малайзии, Великобритании и Германии выдвинула новую гипотезу, согласно которой ответ может скрываться в липких гелях, покрывавших поверхности на ранней Земле задолго до появления первых настоящих клеток. Их работа, опубликованная в журнале «ChemSystemsChem», предлагает свежий взгляд на происхождение жизни и открывает новые перспективы для ее поиска в других уголках Вселенной.
Исследователи назвали свою концепцию «гипотезой первичности пребиотического геля». Согласно этому сценарию, первые шаги жизни происходили не в водной среде «первичного бульона», а внутри гелевых матриц, прикрепленных к различным поверхностям. Эти липкие, полутвердые структуры по своей функции напоминали современные микробные биопленки – тонкие слои бактерий, которые можно найти на камнях или поверхностях водоемов. Используя знания из химии мягких сред и современной биологии, команда предположила, что именно такие гели могли создать идеальные физические условия для усложнения простых химических систем.
Первобытные гели могли решить несколько ключевых проблем, стоявших перед ранней химией. Улавливая и организуя молекулы, они повышали их концентрацию, удерживали полезные соединения и защищали хрупкие реакции от агрессивных изменений окружающей среды. Внутри таких защищенных «инкубаторов» могли развиться сети химических реакций с прото-метаболической активностью и даже появиться примитивные механизмы самокопирования – все это заложило бы фундамент для последующей биологической эволюции.
«В то время как многие теории сосредоточены на функции биомолекул и биополимеров, наша теория вместо этого учитывает роль гелей в зарождении жизни», – поясняет Тони Цзя, профессор Университета Хиросимы и один из ведущих авторов статьи. Его коллега, Кухан Чандру из Национального университета Малайзии, добавляет, что роль гелей до сих пор в значительной степени упускалась из виду, и их цель – вернуть эту идею в центр научной дискуссии, обобщив разрозненные исследования в единое повествование.
Эта идея имеет значение не только для понимания прошлого Земли. Ученые предполагают, что подобные гелеобразные системы могут существовать и на других планетах. Такие гипотетические структуры, названные «ксенопленками», могли бы функционировать аналогично биопленкам, но состоять из совершенно других химических компонентов, доступных в инопланетных условиях. Этот сдвиг в мышлении может расширить методы поиска внеземной жизни: вместо того чтобы концентрироваться исключительно на знакомых биологических молекулах, будущие миссии могли бы искать организованные гелевые структуры.
В ближайшее время команда планирует проверить свою гипотезу в лаборатории. Они намерены изучить, как простые химические вещества в условиях ранней Земли могли образовывать гели, и какие уникальные свойства эти гели могли предложить зарождающимся химическим системам. Исследователи надеются, что их работа вдохновит коллег на дальнейшее изучение этой и других малоисследованных теорий происхождения жизни.
