Кто проживает на дне океана. Экспериментально получен «первичный бульон»

Под протоклетками понимают самоорганизуемые скопления органических полимеров, проявляющие свойства, связанные с жизнью. Это возбудимость, поддержание внутренней среды, отличной от внешней, обмен веществ и даже простое размножение. Полностью функциональной протоклетки в лабораторных условиях получить пока не удалось.

Однако еще в 1920-х годах советский биолог Александр Опарин выдвинул теорию «первичного бульона», согласно которой жизнь зародилась из произвольного соединения аминокислот, полипептидов, азотистых оснований и нуклеотидов под воздействием ультрафиолета или электрических разрядов. Все эти вещества накапливались в древнем океане и вступали в реакции между собой.

Согласно теории, которой придерживается биохимик Ник Лейн из Университетского колледжа Лондона, жизнь образовалась не на поверхности океана, а в глубине, вблизи гидротермальных источников.

В ходе эксперимента, который он провел вместе с коллегами, выяснилось, что высокая температура и щелочная среда не препятствуют образованию протоклеток, а напротив, способствуют ему.

Предыдущие удачные эксперименты по созданию таких субстанций из жирных кислот проводились в пресной воде и при нормальной температуре. Теперь же ученым впервые удалось создать самоорганизующиеся протоклетки в среде, аналогичной среде гидротермальных источников.

Как отметил ведущий автор исследования доктор Шон Джордан, в предыдущих экспериментах использовалось небольшое количество типов молекул, в основном это были жирные кислоты примерно одного размера, «тогда как в естественных условиях вы ожидаете увидеть более широкий спектр молекул».

В новой работе ученые добавили смесь различных жирных кислот и жирных спиртов, которые ранее не использовались.

Они обнаружили, что молекулам с более длинными углеродными цепями нужно тепло, чтобы превратиться в протоклетку. Щелочной раствор также помогал таким субстанциям сохранить электрический заряд. Морская вода способствовала тому, что молекулы липидов слипались плотнее, образуя более стабильные протоклетки.

«В наших экспериментах мы создали один из важнейших компонентов жизни в условиях, которые лучше отражают древнюю окружающую среду, чем многие другие лабораторные исследования», — заявил доктор Джордан.

Он добавил, что ученые до сих пор не знают, где впервые возникла жизнь, но это исследование показывает возможность ее зарождения вблизи глубоководных гидротермальных источников.

Исследование было опубликовано в научном журнале Nature Ecology & Evolution.