Могла ли жизнь возникнуть на суше?

<< К списку новостей  |  Показать новости:   2011, Январь 2011, Февраль 2011, Март 2011, Апрель 2011, Май 2011, Июнь 2011, Июль 2011, Август 2011, Сентябрь 2011, Октябрь 2011, Ноябрь 2011, Декабрь 2012, Январь 2012, Февраль 2012, Март 2012, Апрель 2012, Май 2012, Июнь 2012, Июль 2012, Август 2012, Сентябрь 2012, Октябрь 2012, Ноябрь 2012, Декабрь 2013, Январь 2013, Февраль 2013, Март 2013, Апрель 2013, Май 2013, Июнь 2013, Июль 2013, Август 2013, Сентябрь 2013, Октябрь 2013, Ноябрь 2013, Декабрь 2017, Ноябрь 2018, Май 2018, Июнь 2019, Апрель 2019, Май 2020, Апрель 2020, Август 2021, Март 2021, Май

Опубликовано: 4 Марта 2012

Возникновение жизни — одна из самых сложных загадок природы. Ископаемые и биологические данные привели учёных к мысли, что первые клетки на нашей планете появились около четырёх миллиардов лет назад, но что именно стало катализатором?

В 1871 году в письме к ботанику Джозефу Гукеру Чарльз Дарвин размышлял о том, могла ли жизнь начаться «в каком-нибудь тёплом маленьком пруду, где были и аммиак, и фосфаты, и свет, и тепло, и электричество, и т. д.». Специалисты затем пришли к тому, что жизнь возникла в подводных гидротермальных источниках, однако новое исследование говорит о том, что Дарвин, возможно, был прав.

Армен Мулкиджанян из Университета Оснабрюка (ФРГ) и НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозёрского (РФ) и его коллеги предполагают, что внутренние водоёмы, содержавшие сгущённые и остывшие геотермальные испарения, имели идеальные характеристики для того, чтобы послужить источником жизни. Вывод практически полностью основан на химии современных клеток. Цитируя наблюдения, выполненные в 1926 году биохимиком Арчибальдом Макаллумом (он показал, что состав цитоплазмы современных клеток разительно отличается от состава морской воды), и допуская, что клетки мало изменились за четыре миллиарда лет, исследователи предполагают, что химия современных клеток содержит намёки на то, в какой среде образовалась жизнь.

В сердце гипотезы — ионы определённых металлов. Тем самым специалисты развивают идеи статьи 2009 года, в которой г-н Мулкиджанян и Михаил Гальперин из Национального центра биотехнологической информатики (США) предположили, что первые клетки развились в богатой цинком среде. «Во всех живых клетках, — подчёркивает г-н Мулкиджанян, — цитоплазма насыщена ионами калия, цинка, марганца и фосфат-ионами, которые нельзя назвать распространёнными в морских средах, и содержит меньше ионов натрия, чем внешнее окружение».

Подобный состав, утверждают исследователи, можно найти только там, где горячая гидротермальная жидкость доставляет ионы на поверхность планеты, то есть в гейзерах, грязевых котлах, фумаролах и т. п. В этих дымящихся и булькающих резервуарах вода, насыщенная ионами цинка и марганца, могла собраться и охладиться в мелких прудиках, которые со временем (кора-то земная не стоит на месте) отъехали от геотермальных «горячих точек». Увы, найти подобные «инкубаторы», как называет их г-н Мулкиджанян, в геологической летописи практически невозможно. Первобытные пруды должны были обладать высокой кислотностью и, скорее всего, не сохранили следов первой жизни. Тем не менее их условия можно воспроизвести в лаборатории, чем исследователи и планируют заняться.

Гипотезу отчаянно критикуют. Ник Лейн из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) указывает на целый ряд несоответствий биологическим и геологическим данным. «Четыре миллиарда лет назад почти наверняка на планете было очень мало суши, и она была нестабильной, быстро разрушалась», — отмечает эксперт. В таких условиях жизнь, буде возникла она в мелких прудиках, едва ли смогла бы закрепить свои первые успехи.

Г-н Лейн недоволен и той идеей, от которой отталкивались учёные: «Если мы предполагаем, что ионный состав первобытных клеток отражает состав океана, то это означает, что мы предполагаем равновесие между клетками и их средой, а это почти всё равно что объявить клетки неживыми. Клеткам нужен динамический дисбаланс — вот что такое быть живым».

Молекулярный биолог Джек Шостак из Гарвардской медицинской школы (США) считает, что зоны геотермальной активности и впрямь имеют характеристики, подходящие для «инкубатора», но мы не можем быть уверенными в том, что химия современных клеток отражает условия возникновения первых клеток. Ему не нравится идея г-на Мулкиджаняна о том, что высокий показатель отношения калия к натрию в современных клетках свидетельствует о древности их химии. Возможно, клетки приобрели способность создавать и удерживать этот показатель исключительно в своих собственных функциональных интересах, то есть независимо от той среды, в которой они возникли.

Одним словом, скептики полагают, что характеристики современных клеток — это намёк не на состав «первобытного бульона», а на то, что отличает живое от неживого.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник:"Компьютерра–Онлайн"