Міжнародна група вчених висунула революційну теорію «спочатку гелі». Вона пояснює, як виникло перше життя на ранній Землі. За припущенням, біомолекули формувалися не у воді, а всередині захисної липкої маси.
Гелеподібна матриця як колиску життя
Дослідники вважають, що життя з’явилося задовго до клітин — у грудці липкої речовини на поверхні каменя. Напівтверда гелеподібна матриця нагадує сучасні бактеріальні біоплівки на камінні чи зубах. Вона створювала ідеальні умови для зародження життя не лише на Землі, а й на інших планетах.
Традиційні теорії пов’язують процеси з водою. Проте вони не пояснюють, як прості молекули океанів утворювали складні структури, подібні до РНК чи ДНК. Гелевий гель вирішує ці проблеми одразу.
«Хоча багато теорій зосереджені на функціях біомолекул і біополімерів, наша теорія натомість враховує роль гелів у походженні життя», — зазначає астробіолог Тоні Цзя з Університету Хіросіми.
Гель утримував молекули. Він організовував їх у стабільні структури. Це допомагало долати бар’єри передбіотичної хімії.
Рання Земля була ворожою: потужне ультрафіолетове випромінювання, екстремальні температури. Передбіотичні гелі захищали процеси до появи клітинних мембран.
Перший метаболізм у гелі
Теорію вперше запропонували 2005 року. Тепер її розширили. «Тут ми викладаємо підхід „спочатку гелі“, який передбачає, що раннє життя могло виникнути в гелевих матрицях, прикріплених до поверхонь. Такі передбіотичні гелі могли дозволити примітивним хімічним системам подолати ключові бар’єри передбіотичної хімії завдяки концентрації молекул, вибірковому утриманню, підвищенню ефективності реакцій і буферуванню середовища», — пишуть автори.
У гелях з’явився метаболізм: обмін електронами. Ультрафіолет разом із видимим та інфрачервоним світлом давав енергію — як фотосинтез нині.
Гелі концентрували мономери: нуклеотиди, амінокислоти. Вологе середовище сприяло утворенню полімерів, а не розпаду.
Гіпотеза змінює пошук позаземного життя. Космічні місії шукатимуть гелеподібні структури, а не лише хімікати.
Олексій Паламарчук