До появления жизни на Земле, три с половиной миллиарда лет назад, океаны представляли собой «суп» из беспорядочно перемешанных молекул.
Затем каким-то образом некоторые из них сформировались в хорошо организованные цепочки ДНК, защитные стенки клеток и крошечные органоподобные структуры, способные поддерживать в себе жизнь.
До сих пор остается неизвестным, каким образом это происходило.
Биофизики из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Германия) предложили свое решение этого фундаментального вопроса. По их мнению, все дело в пузырях, сообщает Live Science.
Авторы нового исследования исходили из того, что доисторические океаны были насыщены пузырями. Подводные вулканы периодически извергали струи газа, а затем «воздушные шары» оседали на пористой вулканической породе.
В ходе эксперимента ученые смоделировали эти условия: создали сосуд из пористого материала и по очереди наполняли его шестью различными растворами. Каждый из этих растворов соответствовал различным стадиям формирования жизни: один содержал сахар, необходимый для создания нуклеотидов (строительных блоков РНК и ДНК), другой – саму РНК, третий – жиры для построения клеточных стенок и так далее.
Раствор нагревали с одного конца, чтобы сымитировать температурные условия открытого океана (теплая вода у термальных источников и холодная вдалеке).
Оказалось, что во всех случаях изменение температуры заставляло молекулы сгущаться, и они притягивались к пузырькам, которые естественным образом формировались в этих условиях. Почти сразу же начались и химические реакции.
Сахара образовывали кристаллы, своеобразный «скелет» для РНК и нуклеотидов ДНК. Кислоты выстраивались в более длинные цепи, делая еще один шаг к образованию сложных, РНК-подобных молекул. Наконец, молекулы выстроились в структуры, напоминающие простые клетки.
Самым удивительным было то, что изменения произошли в течение всего 30 минут.
Исследование стали причиной дискуссий в научном сообществе. Некоторые эксперты утверждали, что результаты нельзя считать достоверными. В настоящем океане перепад температур явно будет менее резким, чем в пробирке, к тому же нельзя утверждать, что авторы воссоздали настоящие условия древнейшего океана.
Впрочем, пузырьки действительно могли быть подходящим местом для начала жизни. Они обеспечивают нужный баланс между воздухом и водой (это важно для многих реакций), а также создают определенный порядок в хаотичной водной среде.
Ранее ученые выяснили, что эволюция жизни в океане резко изменилась 170 миллионов лет назад.
Читайте также:
