Традиционните представи за произхода на клетките и живота на Земята може да са погрешни - нови доказателства сочат съществуването на стабилни гел матрици много преди първите организми. Международен екип от учени представи революционна теория за „гел-първо“, която обяснява произхода на живота на ранната Земя. Според изследването, първите биомолекули са се образували не във вода, а в защитна, лепкава маса. Изданието Sciencealert пише за това.
Как е възникнал животът на Земята: Нова теория
В ново научно проучване, международен екип от учени предполага, че животът може да е възникнал много преди появата на клетките – в бучка лепкава субстанция, която се е залепила за повърхността на скала.
Учени: Луната краде въздух от Земята
Авторите смятат, че полутвърда гелообразна матрица, подобна на бактериалните биофилми, които сега могат да се видят по скали, във водни басейни или дори по немити зъби, би могла да създаде оптимални условия за появата на живот, както на Земята, така и може би на други планети.
Тази хипотеза за произхода на живота е доста необичайна, тъй като повечето теории свързват първите органични процеси с водна среда, а не с гел. В същото време тези традиционни подходи се затрудняват да обяснят как прости молекули, които вероятно са съществували в първичните океани на Земята, биха могли да образуват сложни структури като РНК или ДНК без допълнителни условия. Според изследователите, гелоподобната среда би могла да помогне за решаването на няколко от тези проблеми едновременно.
„Докато много теории се фокусират върху функциите на биомолекулите и биополимерите, нашата теория вместо това разглежда ролята на геловете в произхода на живота“, отбелязва астробиологът от университета в Хирошима Тони Джиа.
Според учения и неговите колеги, гелът може да задържа молекули и да ги организира в структури, достатъчно стабилни, за да преодолеят ключови бариери на пребиотичната химия. Ранната Земя е била много по-сурова среда, отколкото е днес, с мощна ултравиолетова радиация, достигаща безпрепятствено до повърхността ѝ, и екстремни температури.
Изследователите предполагат, че пребиотичните гелове може да са осигурявали защита за деликатните химични процеси на живота, дори преди да са еволюирали мембранно свързаните клетки.
Учени откриха „потънали светове“ в мантията на Земята, които не би трябвало да са там
Според тази теория, предложена за първи път през 2005 г. и сега разширена, протоклетките не са били началният етап от възникването на живота, а са резултат от химическо подреждане, образувано в първоначалната лепкава маса.
„Тук представяме подход „първо гел“, който предполага, че ранният живот може да е възникнал в гел матрици, прикрепени към повърхности. Такива пребиотични гелове може да са позволили на примитивните химични системи да преодолеят ключови бариери на пребиотичната химия чрез концентриране на молекули, селективно ограничаване, повишаване на ефективността на реакцията и буфериране на средата“, пишат изследователите.
Първите прояви на метаболизма
Според хипотезата, именно в такива гелове биха могли да се появят първите признаци на метаболизъм, когато веществата започнат да обменят електрони. Ултравиолетовата радиация, заедно с видимата и инфрачервената светлина, би могла да осигури енергия за реакции в гела – подобно на начина, по който фотосинтезата протича в растенията днес.
Освен това, геловете са способни да концентрират мономери, по-специално активирани нуклеотиди и аминокиселини, и селективно да взаимодействат с различни химикали.
Влажната, но не напълно течна среда на гел матрицата насърчава реакции, които комбинират мономерите в полимери (сложни молекули, подобни на тези, открити в живите организми), вместо да ги разграждат на по-прости компоненти.
Тази хипотеза разширява и подходите към търсенето на живот извън Земята. Бъдещите космически мисии биха могли да се фокусират не само върху специфични химикали, но и върху гелообразни структури.
Земята може да потопи във вечна замръзналост: Учени откриха какво предизвиква ледников период
