Ученые из Университета Хиросимы в Японии установили, что жизнь на Земле могла зародиться в липких гелях на поверхностях минералов, камней или почвы. Такие вещества могли концентрировать и упорядочивать химические реакции. Результаты исследования опубликованы в журнале ChemSystemsChem (CSC).
В отличие от традиционных теорий, сосредоточенных на отдельных молекулах или коротких цепочках нуклеиновых кислот, авторы рассматривают гели как активные среды, которые могли организовывать молекулы и усиливать химические реакции на ранней Земле. Такие слои удерживали вещества, предотвращали их рассеивание и стабилизировали среду, создавая условия для протометаболических процессов задолго до появления первых клеток.
Гели выполняли сразу несколько функций: аккумулировали молекулы, избирательно удерживали соединения и смягчали колебания температуры, влажности и химического состава воды. Высокая локальная концентрация реагентов повышала вероятность образования длинных цепочек РНК и белков, а поверхность геля служила каркасом для точного взаимодействия молекул.
«Эти «мини-лаборатории» могли стать фундаментом для первых самовоспроизводящихся систем и элементарного наследования, подготавливая почву для биологической эволюции», — отмечают ученые.
Авторы исследования также отмечают астробиологический аспект: аналогичные гелеобразные структуры, способные концентрировать химические системы, могут существовать на других планетах. Такие «ксенопленки» позволяют искать жизнь не только по составу молекул, но и по их способности организовываться в структуры, поддерживающие протожизненные реакции.
В ближайших экспериментах ученые планируют воспроизвести условия ранней Земли, чтобы проверить, как простые химические вещества образуют гели в природе и как их структура влияет на кинетику реакций. Это может помочь понять, каким образом простые химические системы могли эволюционировать в первые формы жизни.
Ранее ученые выяснили, что время на Марсе идет иначе.