Международная группа ученых выдвинула революционную теорию «сначала гели». Она объясняет, как возникла первая жизнь на ранней Земле. Согласно предположению, биомолекулы формировались не в воде, а внутри защитной липкой массы.
Гелеобразная матрица как колыбель жизни
Исследователи считают, что жизнь появилась задолго до клеток — в комке липкого вещества на поверхности камня. Полутвердая гелеобразная матрица напоминает современные бактериальные биопленки на камнях или зубах. Она создавала идеальные условия для зарождения жизни не только на Земле, но и на других планетах.
Традиционные теории связывают процессы с водой. Однако они не объясняют, как простые молекулы океанов образовывали сложные структуры, подобные РНК или ДНК. Гелевый гель решает эти проблемы сразу.
«Хотя многие теории сосредоточены на функциях биомолекул и биополимеров, наша теория, напротив, учитывает роль гелей в происхождении жизни», — отмечает астро биолог Тони Цзя из Университета Хиросимы.
Гель удерживал молекулы. Он организовывал их в стабильные структуры. Это помогало преодолевать барьеры пребиотической химии.
Ранняя Земля была враждебной: мощное ультрафиолетовое излучение, экстремальные температуры. Пребиотические гели защищали процессы до появления клеточных мембран.
Первый метаболизм в геле
Теорию впервые предложили в 2005 году. Теперь ее расширили. «Здесь мы излагаем подход „сначала гели“, который предполагает, что ранняя жизнь могла возникнуть в гелевых матрицах, прикрепленных к поверхностям. Такие пребиотические гели могли позволить примитивным химическим системам преодолеть ключевые барьеры пребиотической химии благодаря концентрации молекул, селективному удержанию, повышению эффективности реакций и буферированию среды», — пишут авторы.
В гелях появился метаболизм: обмен электронами. Ультрафиолет вместе с видимым и инфракрасным светом давал энергию — как фотосинтез сегодня.
Гели концентрировали мономеры: нуклеотиды, аминокислоты. Влажная среда способствовала образованию полимеров, а не их распаду.
Гипотеза меняет поиск внеземной жизни. Космические миссии будут искать гелеобразные структуры, а не только химикаты.