Шаг к разгадке главной тайны жизни на Земле

Группа учёных из Гарварда приблизила нас к ответу на вопрос о происхождении жизни, создав искусственные химические системы, подобные клеткам, которые имитируют метаболизм, размножение и эволюцию — ключевые признаки жизни. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Прорыв в создании искусственной жизни

Исследователи впервые создали структуру со свойствами жизни из полностью однородной на химическом уровне среды, не имеющей сходства с природной жизнью. Работа демонстрирует, как простая самосоздающаяся система может быть построена из небиохимических молекул.

Эксперимент в пробирке

Учёные смешали четыре небиохимические (но углеродсодержащие) молекулы с водой в стеклянных флаконах, освещаемых зелёными светодиодами. Под действием света смесь вступила в реакцию и образовала амфифилы — молекулы с гидрофобными и гидрофильными частями.

Эти молекулы самоорганизовались в сферические структуры — мицеллы, которые захватили жидкость внутрь. Внутри образовались «везикулы» — заполненные жидкостью мешочки, похожие на клетки.

Моделирование жизни и эволюции

Везикулы начали «размножаться»: они либо выбрасывали амфифилы, подобно спорам, либо просто разрывались, а их компоненты формировали новые поколения клеткоподобных структур. Выброшенные «споры» немного отличались друг от друга, и некоторые из них оказывались более жизнеспособными — так смоделировали «механизм наследуемой изменчивости», основу дарвиновской эволюции.

Значение для понимания происхождения жизни

Эксперимент показывает, что жизнеподобное поведение может спонтанно возникать из простых химических веществ, не имеющих отношения к биологии, при подаче световой энергии. Это даёт модель того, как жизнь могла зародиться около 4 миллиардов лет назад из материалов, подобных доступным в межзвёздной среде, под действием света звёзд.

«Такая простая система — лучший способ начать это дело под названием жизнь», — считает ведущий автор исследования Хуан Перес-Меркадер.