Жизнь на Земле могла возникнуть из космической пыли — астробиологи

Норвежские астробиологи выдвинули гипотезу, что микрометеориты стали каркасом для образования первых протоклеток. Лабораторные эксперименты подтверждают, что это возможно, пишет Earth.com.

Одна из наиболее убедительных гипотез появления жизни на Земле — это зарождение протоклеток. Они имеют сфероподобный вид, способны к делению, обмену информацией и даже к ранним формам самовоспроизведения. Ученые из Университета Осло исследуют, как появились первые протоклетки.

Они похожи на крошечные шарики, покрытые липидной мембраной (состоит из жироподобных веществ. — Ред.). Для такой формы им нужен был каркас, как для жемчужины, наращиваемой вокруг песчинки. Но земной песок имеет неподходящую структуру, чтобы стать базой для протоклеток. Зато микрометеориты, которые еще называют космической пылью, способны на это.

Университет Осло проверил это предположение. Исследование возглавила профессор Иреп Гезен (Irep Gözen). Астробиологи провели лабораторные эксперименты, которые показали пригодность космической пыли как строительного материала для протоклеток. Результаты ученые опубликовали на ресурсе bioRxiv для обмена препринтами. Впереди статью ждет формальное рецензирование, но работа уже вызвала огласку в околонаучной среде. ученые вовремя публикуют препринты, чтобы собрать комментарии от коллег.

Почему космическая пыль пригодна для зарождения протоклеток

За год на Землю падает от 20 000 до 40 000 тонн космической пыли. За небольшим исключением это преимущественно микрометеориты. Большинство сгорает в атмосфере, но мельчайшие частицы размером 20-50 мкм оседают на поверхности.

Из-за своего размера они не ударяются о поверхность резко, а замедляются и плавно опускаются вниз. Как следствие, органические молекулы сохраняются неповрежденными. Внешние атомы на поверхности таких микрочастиц не имеют партнеров для связи. Поэтому пытаются это компенсировать, взаимодействуя с земными элементами.

Чувствительнее всего на этот запрос к соединению реагируют липиды. Они могли попасть на Землю как из космоса, так и образоваться здесь — в атмосфере или гидротермальных источниках/вулканических поверхностях. Все три варианта экспериментально подтверждены, поэтому ученые считают, что эти процессы происходили параллельно.

Что показал эксперимент

У микрометеоритов достаточно фактурная поверхность, чтобы липиды могли на них схватиться. Так вокруг космической пылинки образуется мембранный слой. Астробиологи воссоздали этот процесс в лабораторных условиях.

Для этого исследователи протестировали жировые смеси, похожие на мембраны трех типов: бактерий, эукариот и простых архей. Последние — простейшие одноклеточные микроорганизмы. Они имеют архаичные черты, близкие к потенциально единственному предку всего живого.

Именно с археями космическая пыль взаимодействовала наиболее эффективно. Во время эксперимента образовывались сотни мелких шариков.

"Они образуют эти интересные сети протоклеток с небольшими нанотрубчатыми связями между ними, через которые могут фактически передавать свое содержимое", — объяснила астробиолог Иреп Гезен.

Богатство микроэлементов в космической пыли тоже создает предпосылки для того, чтобы именно из них зародились протоклетки. Они содержат соединения из разных уголков Вселенной: от железа до карбонатов с аминокислотами. Так микрометеориты становятся идеальными капсулами ресурсов для дальнейшего зарождения жизни после контакта с липидами и водой.