Происхождение жизни на Земле под сомнением — выводы ученых

Появление жизни на Земле могло оказаться гораздо более сложным процессом, чем считалось ранее. Новое исследование предполагает, что переход от неживой материи к первым живым организмам, вероятно, произошел не один раз. Ученые пришли к выводу, что две крупнейшие группы микроорганизмов — бактерии и археи — могли независимо друг от друга сформировать собственные биохимические механизмы, позволившие им стать полноценными живыми клетками.

Об этом пишет Science alert.

Новая версия происхождения жизни

Традиционно считалось, что все современные организмы произошли от единого общего предка, который уже обладал базовым набором ферментов и метаболических процессов. Однако результаты нового исследования заставляют пересмотреть эту концепцию.

Проанализировав древние ферменты, исследователи обнаружили, что бактерии и археи используют разные молекулярные инструменты для выполнения одних и тех же жизненно важных химических реакций. Несмотря на одинаковый конечный результат, механизмы, с помощью которых эти микроорганизмы получают энергию и поддерживают обмен веществ, существенно отличаются.

По мнению авторов работы, это может свидетельствовать о том, что ключевые элементы метаболизма сформировались независимо в двух разных эволюционных линиях.

Как могла зародиться первая жизнь

Исследователи предполагают, что на самых ранних этапах существования Земли функции современных ферментов выполняли минералы и металлы, содержащиеся в гидротермальных источниках на дне древнего океана.

Такие источники представляют собой зоны, где из недр планеты поднимается горячая вода, насыщенная железом, никелем, серой и другими химическими элементами. Благодаря высокой температуре и богатому минеральному составу там создавались условия, способствующие протеканию сложных химических реакций без участия живых организмов.

Именно эти природные катализаторы могли запускать процессы, которые со временем привели к появлению первых самоподдерживающихся химических систем.

От химии к биологии

По мере усложнения таких примитивных структур будущие протоклетки постепенно начали синтезировать собственные ферменты — белковые молекулы, значительно ускоряющие химические реакции.

Это стало важнейшим этапом эволюции. Вместо того чтобы полностью зависеть от минералов окружающей среды, ранние организмы получили возможность самостоятельно поддерживать обмен веществ, эффективнее использовать энергию и приспосабливаться к изменяющимся условиям.

По мнению ученых, именно этот переход сделал возможным дальнейшее развитие жизни и появление первых полноценных клеток.

Почему открытие имеет большое значение

Если гипотеза подтвердится, она изменит современные представления о происхождении жизни. Вместо единственного пути эволюции ученые будут рассматривать возможность того, что жизнь могла возникнуть несколькими независимыми способами, используя схожие химические процессы.

Это также означает, что вероятность появления жизни во Вселенной может быть значительно выше, чем предполагалось ранее. Если необходимые условия возникают естественным образом, а сложные биохимические системы способны формироваться независимо, то подобные процессы потенциально могли происходить и на других планетах.

Авторы исследования подчеркивают, что для окончательного подтверждения этой гипотезы необходимы дополнительные исследования. Тем не менее полученные результаты уже дают новые подсказки о том, каким образом миллиарды лет назад обычные химические соединения смогли превратиться в первые живые организмы и положить начало всей биосфере Земли.

Ранее "Курсор" рассказывал, что ученые ищут ответ на вопрос почему инопланетяне до сих пор не вышли на связь с человечеством: может быть, люди просто недостаточно умны.