Глубоководные гидротермальные источники могли быть идеальны для зарождения жизни

Эксперимент по созданию протоклеток в горячей щелочной морской воде добавил доказательств в пользу теории, что жизнь могла зародиться в глубоководных гидротермальных источниках, а не в мелких водоемах.

Предыдущие попытки получить в таких условиях протоклетки — ключевой этап на пути к клеточной жизни — проваливались. Однако новое исследование, опубликованное в Nature Ecology & Evolution, показывает, что тепло и щелочная среда не просто допустимы, но, возможно, необходимы для старта жизни.

«Существует множество конкурирующих теорий о том, где и как началась жизнь. Подводные гидротермальные источники — одни из самых многообещающих локаций, и наши выводы добавляют веса этой теории с помощью убедительных экспериментальных данных», — заявил ведущий автор работы профессор Ник Лейн.

В этих глубоководных источниках морская вода контактирует с минералами земной коры, создавая теплую щелочную среду, богатую водородом. Этот процесс формирует минеральные «трубы» с контрастными потоками, что дает энергию для реакций между водородом и углекислым газом с образованием сложных органических соединений.

В ходе эксперимента исследователи выявили недостаток прежних работ: в них использовалось небольшое количество типов молекул, в основном жирные кислоты одного размера. В естественной среде ожидается большее разнообразие.

В новом исследовании команда создавала протоклетки из смеси различных жирных кислот и жирных спиртов, которые ранее не применялись. Оказалось, что молекулам с более длинными углеродными цепями для самосборки в везикулу (протоклетку) необходимо тепло. Щелочной раствор помогал везикулам сохранять электрический заряд, а соленая вода способствовала более плотному соединению молекул и образованию стабильных структур.

Впервые ученым удалось получить самоорганизующиеся протоклетки в условиях, имитирующих гидротермальные источники. Тепло, щелочность и соль не мешали, а активно способствовали этому процессу.

«Мы создали один из важнейших компонентов жизни в условиях, которые больше отражают древнюю среду, чем многие другие лабораторные исследования», — отметил первый автор работы доктор Шон Джордан.

Исследователи также подчеркивают, что глубоководные гидротермальные источники есть не только на Земле. Космические миссии нашли свидетельства их возможного наличия на ледяных спутниках Юпитера и Сатурна. Подобные исследования помогают определить, где стоит искать жизнь за пределами нашей планеты.