З'явилась нова теорія виникнення життя на Землі: деталі
Походження життя на Землі залишається однією з найбільших загадок сучасної науки. Тепер дослідник із Шеньчженьського університету в Китаї запропонував нову теорію, яка може пояснити, як нежива матерія поступово перетворилася на перші живі системи, повідомляє Science Daily.
Згідно з новою гіпотезою, вирішальну роль у цьому процесі могли відіграти мінеральні наночастинки, які діяли подібно до сучасних ферментів.
Як могла початися історія життя
Науковці давно погоджуються, що для появи життя необхідно було сформувати складні органічні молекули — білки, нуклеїнові кислоти та інші будівельні блоки живих організмів.
Однак досі залишається незрозумілим, як із простих газів та неорганічних сполук ранньої Землі виникла настільки складна біохімія.
За останні десятиліття було запропоновано багато теорій:
- “світ РНК”;
- “ліпідний світ”;
- “цинковий світ”;
- метаболічна модель походження життя;
- інші сценарії хімічної еволюції.
Кожна з них пояснює лише окремі етапи процесу, але не дає повної картини.
Що таке “гіпотеза наноензимів”
Професор Юндун Цзінь запропонував так звану “гіпотезу наноензимів”.
Вона базується на припущенні, що мільярди років тому на Землі існували природні мінеральні наночастинки, здатні прискорювати хімічні реакції подібно до сучасних ферментів.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Такі структури отримали назву мінеральні наноензими. На думку автора, саме вони могли перетворювати прості неорганічні речовини на дедалі складніші органічні молекули.
Земля як гігантська лабораторія
Згідно з новою концепцією, вся планета фактично працювала як величезна природна лабораторія.
Особливо важливими могли бути:
- вулканічні регіони;
- геотермальні джерела;
- океанічні глибини;
- ділянки з різкими перепадами температури та тиску.
Саме там могли утворюватися перші наночастинки металів, оксидів металів і сульфідів.
Використовуючи енергію сонячного світла, тепла надр та електричних розрядів блискавок, вони могли запускати реакції, які поступово збільшували складність молекул.
Як наночастинки могли створити основу для життя
Автор гіпотези вважає, що природні наноензими виконували одразу кілька критично важливих функцій:
- прискорювали хімічні реакції;
- захищали молекули від ультрафіолетового випромінювання;
- накопичували та передавали енергію;
- сприяли відбору найбільш стабільних молекул;
- допомагали формуванню складних структур.
Фактично вони могли стати своєрідними «каталізаторами еволюції» ще до появи справжнього життя.
Особлива роль золота
Одним із найцікавіших аспектів нової теорії стала так звана концепція “золотого світу”.
Дослідник припускає, що наночастинки золота могли бути одними з найефективніших природних наноензимів.
Сьогодні золоті наночастинки активно використовуються в медицині та нанотехнологіях завдяки своїм унікальним властивостям.
На думку автора роботи, подібні структури могли існувати й на первісній Землі та брати участь у формуванні перших складних органічних молекул.
Чотири умови для появи життя
У дослідженні також описано чотири ключові фактори, які могли забезпечити появу та розвиток перших біологічних структур:
-
1
Чергування вологих і сухих періодів.
-
2
Самоорганізація молекул.
-
3
Наявність каталізаторів хімічних реакцій.
-
4
Взаємодія та стабілізація різних молекулярних систем.
Саме поєднання цих умов, на думку автора, могло створити середовище, в якому нежива матерія поступово перейшла до стану, який ми сьогодні називаємо життям.
Чи означає це, що загадку походження життя розгадано
Поки що ні.
«Гіпотеза наноензимів» залишається теоретичною моделлю, яка потребує подальших експериментальних підтверджень. Проте вона пропонує новий погляд на одну з найстаріших наукових проблем і може допомогти об'єднати різні теорії походження життя в єдину концепцію.
Якщо майбутні дослідження підтвердять ці припущення, крихітні мінеральні наночастинки можуть виявитися одним із головних елементів історії появи життя на Землі приблизно 4 мільярди років тому.