Ранняя жизнь была радикально иной, чем сегодня

Все современные формы жизни используют надежную, устойчивую и эффективную систему переплетенных химических веществ, способных к самовоспроизведению. Эта система должна была возникнуть из более простой, менее эффективной и более хрупкой. Но что это была за система и почему она появилась именно на планете Земля?

Это центральный вопрос абиогенеза — возникновения жизни из неживого. У нас пока нет ответа, но есть набор любопытных подсказок и блестящих гипотез.

Химические предпосылки

Все белки на Земле состоят всего из 22 аминокислот. Для их образования требуются органические молекулы — базовые строительные блоки жизни. Астрономы обнаружили органические молекулы и даже некоторые аминокислоты в космосе: в межзвездных газовых облаках и метеороидах.

Доставка на Землю

Эти соединения, вероятно, не пережили бы этап формирования планеты, когда она была расплавлена от столкновений. Поэтому органику доставили на уже остывшую и твердую Землю позже. Первые миллионы лет в Солнечной системе были неспокойными: после формирования основных планет на орбитах осталось множество обломков. Бесчисленные удары оставляли шрамы, которые видны на Луне и Меркурии.

Баланс ударов

В этой бомбардировке и был шанс для жизни:

• Кометы доставили пресную воду, восполнив потери периода расплава.
• С водой на поверхность пролились органические соединения. Это был тонкий баланс: слишком мало ударов — не хватило бы молекулярных ресурсов; слишком много — океаны выкипели бы, а зарождающаяся жизнь была бы уничтожена.

Зарождение жизни

Нам повезло. Где-то жизнь закрепилась.

• Самые ранние бесспорные ископаемые свидетельства жизни датируются 3.5 млрд лет назад.
• Более спорные данные (их сложно интерпретировать, так как ранняя жизнь была похожа на неживые химические реакции) указывают на возможное начало уже 4.5 млрд лет назад. Это удивительно, учитывая адские условия на планете в то время.

Где и как?

В каком-то спокойном месте случайная группа молекул и реакций начала хранить информацию, самовоспроизводиться и катализировать реакции. Возможные колыбели жизни:

• Глубоководные гидротермальные источники, богатые органикой.
• Приливные лужи с их естественным ритмом.
• Горячие источники или даже недра Земли.

Возможно, это происходило не один раз и не одним способом, но все имеющиеся данные указывают: жизнь возникла, как только для этого появилась возможность.