Дослідники висунули несподіване припущення щодо того, як могло зародитися життя на Землі. Вони стверджують, що ще до появи перших клітин воно могло виникнути в липкій субстанції, що прилипла до каменю, повідомляє Science Alert.
Міжнародна команда вчених вважає, що, подібно до бактеріальних біоплівок, які сьогодні можна спостерігати, наприклад, на каменях або поверхні водойм, гелева матриця могла стати ідеальним середовищем для виникнення життя на Землі та, можливо, на інших планетах.
Варто зазначити, що концепція “желейного життя” є дещо незвичною: більшість теорій походження життя розглядають першу органічну хімію у воді, а не в субстанції. Проте ці теорії не можуть пояснити, як прості молекули, які, ймовірно, перебували в земних водах, могли трансформуватися на щось настільки складне, як РНК (рибонуклеїнова кислота) або ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота), без будь-якої додаткової підтримки. Геолеподібне середовище могло б вирішити відразу кілька таких питань.
“Тоді як багато теорій зосереджені на функціях біомолекул і біополімерів, наша теорія, навпаки, враховує роль гелів у зародженні життя”, — зазначив астробіолог з Університету Хіросіми Тоні Цзя.
За словами вчених, гелеве середовище здатне захоплювати й організовувати молекули в структури, які є достатньо стабільними для подолання деяких ключових бар’єрів у хімії до початку життя.
Рання Земля суттєво відрізнялася від сучасної. Вона не була захищена озоновим шаром, тому інтенсивне ультрафіолетове випромінювання могло вільно досягати поверхні, а температури були екстремальними.
Пребіотичні гелі могли забезпечити необхідний захист крихкої хімічної структури життя задовго до появи мембранних клітин. Цю теорію вперше висунули у 2005 році, а тепер вчені її розвинули.
“Ми описуємо пребіотичну концепцію “гелю як першого елемента”, яка передбачає, що раннє життя могло виникнути всередині гелевих матриць, прикріплених до поверхні. Такі пребіотичні гелі могли дозволити примітивним хімічним системам подолати ключові бар’єри пребіотичної хімії, забезпечивши концентрацію молекул, вибіркове утримання, ефективність реакцій і буферизацію довкілля”, — повідомили вчені.
На їхню думку, в ранніх гелях могли виникнути перші ознаки метаболізму, коли хімічні речовини обмінювалися електронами. Поряд із видимим та інфрачервоним світлом, ультрафіолетове світло, що проникає в гель, могло забезпечувати додаткову енергію для хімічних реакцій всередині, подібно до того, як це відбувається в сучасних рослинах під час фотосинтезу.
Як зазначають дослідники, гелі здатні концентрувати мономери, такі як активовані нуклеотиди й амінокислоти, і мають таку структуру, що вибірково утримують та взаємодіють з певними хімічними речовинами, не зачіпаючи інші.
Вологе, але не зовсім мокре середовище всередині гелевої матриці сприяє реакціям, які можуть з’єднувати мономери, утворюючи полімери — складні молекули, подібні до тих, що містяться в організмі людей, — на відміну від реакцій гідролізу, під час яких хімічні речовини розпадаються на більш дрібні частини.
Раніше вчені провели експеримент, який продемонстрував, яким чином РНК могла з’явитися на ранній Землі. За словами дослідників, одна з найважливіших молекул життя була більш поширена в ранньому Всесвіті, ніж вважалося раніше.