CSC: жизнь впервые возникла в пребиотических гелях, связанных с поверхностью

Фото из открытых источников

В новой статье, опубликованной в журнале ChemSystemsChem, профессор Хиросимского университета Тони Цзя и его коллеги излагают концепцию «пребиотического геля», которая рассматривает потенциальное зарождение жизни в гелевых структурах, прикреплённых к поверхности. Авторы также обсуждают потенциальное существование «ксенопленок», то есть инопланетных биопленкоподобных структур, состоящих из неземных (или с некоторыми земными) строительных блоков, и подчёркивают актуальность агностических стратегий обнаружения жизни в поиске жизни, какой мы её знаем и какой не знаем.

«Вопрос о том, как зародилась жизнь, озадачивал человечество на протяжении веков», — заявили профессор Цзя и соавторы. «Хотя никто не может вернуться назад во времени и стать свидетелем первой искры жизни, ученые продолжают собирать воедино правдоподобные истории из химии, физики и геологии. В то время как многие теории фокусируются на функциях биомолекул и биополимеров, наша теория вместо этого учитывает роль гелей в зарождении жизни».

В своей новой предложенной концепции «пребиотический гель-сначала» исследователи предполагают, как жизнь могла зародиться внутри прикрепленных к поверхности гелевых матриц — липких, полутвердых материалов, которые имеют общие свойства с современными микробными биопленками, тонкими слоями бактерий, повсеместно растущих на камнях, поверхностях прудов и даже на искусственных предметах.

Опираясь на химию мягких веществ и достижения современной биологии, они утверждают, что такие примитивные гели могли обеспечить необходимую структуру и функцию для того, чтобы ранние химические системы становились все более сложными, задолго до появления первых клеток.

Улавливая и организуя молекулы, пребиотические гели, возможно, преодолевали ключевые барьеры в химии дожизни, обеспечивая молекулярную концентрацию, избирательное удержание и буферизацию окружающей среды.

В этих гелях ранние химические системы могли развить протометаболическое и самовоспроизводящееся поведение, подготовив почву для биологической эволюции.

«Это всего лишь одна из многих теорий в обширном спектре исследований происхождения жизни», — сказал Кухан Чандру из Центра космических наук Национального университета Малайзии. «Однако, поскольку роль гелей в значительной степени игнорировалась, мы хотели объединить разрозненные исследования в связное повествование, которое поставило бы примитивные гели на первый план обсуждения».

Ученые также распространили эту идею на астробиологию, предположив, что подобные гелеобразные системы могут существовать и на других планетах.

Эти потенциальные «ксенопленки» могут быть неземными аналогами биопленок, состоящими из различных химических строительных блоков, доступных в каждой местности.

Эта перспектива расширяет рамки того, как астробиологи ищут жизнь за пределами Земли, предполагая, что, возможно, структуры, а не конкретные химические вещества, могут стать следующей целью миссий по обнаружению жизни.

Теперь авторы планируют экспериментально исследовать свою модель, изучая, как такие гели, состоящие из простых химических веществ, могли образоваться в ранних условиях Земли и какие свойства эти гели могли придать формирующимся химическим системам.

«Мы также надеемся, что наша работа вдохновит других специалистов в этой области на дальнейшее изучение этой и других малоизученных теорий происхождения жизни», — сказала Рамона Ханум из Центра космических наук Национального университета Малайзии.