Вопрос зарождения жизни на Земле до сих пор волнует ученых. Согласно общепринятой точке зрения, она возникла на дне океана недалеко от гидротермальных источников. Глубокий темный океан защищал нежные клетки от ультрафиолетового излучения еще до образования озонового слоя. Чарльз Дарвин, напротив, считал, что для роли «колыбели жизни» больше всего подходит "маленький теплый пруд", а не океанские глубины.
Чтобы подтвердить или опровергнуть альтернативную гипотезу Дарвина, выпускники Московского государственного университета им. Ломоносова, работающие в научных лабораториях России, Германии и США, соотнесли результаты анализа самых древних белков с результатами геохимиче¬ских исследований термальных источников Камчатки, чтобы понять условия возникновения первых клеток на Земле.
Считается, что жизнь зародилась примерно 3,8 млрд лет назад в конце Катархейской эры, пишет РБК. Где именно и как это произошло, остается загадкой. Но современная наука не сомневается, что у всех клеточных организмов есть один общий предок. По крайней мере около 60 генов, а также кодируемые ими белки имеются практически у всех организмов, включая человека.
В своей работе, изложенной в докладах Национальной академии наук США, биофизик Армен Мулкиджанян и его коллеги выяснили, что для функционирования этих повсеместно распространенных белков был нужен калий и в гораздо меньшей степени натрий. Эти данные хорошо согласуются с химическим составом современных клеток: все они содержат больше калия, чем натрия. При этом известно, что для клетки является важным не абсолютное количество этих частиц, а именно их соотношение.
"То, что содержание неорганических ионов в цитоплазме всех клеток примерно одинаково, может отражать «внутреннюю» химию самых первых клеток. Первые клетки, однако, не могли еще иметь сложных непроницаемых мембран, поэтому химический состав их цитоплазмы должен быть похож на химию места обитания", - рассказал Мулкиджанян.
Исследование ученых показало, что океан никогда не мог соответствовать соотношению неорганических элементов в клетках, так как натрия в них всегда было намного больше, чем калия.
Поэтому более вероятно, что формирование первых клеток происходило все-таки на суше, в районах геотермальной активности, где богатые химическими элементами газ и пар вырывались на поверхность «только что» образовавшихся континентов. Пар, конденсируясь, заполнял неровности поверхности, образуя лужи и озера.
"Проведенный химический анализ паровых и газовых конденсатов современных геотермальных полей Камчатки показал, что геотермальный пар содержит намного больше калия, чем натрия. В силу этого они могли служить подходящими местами для возникновения первых живых организмов", - утверждает ученый. Эта схема подтверждает идею Дарвина, а не общепринятую теорию.
Исследователи отметили, что пока рано ждать отклика научного сообщества на их исследование, однако данная теория уже объяснила многие вещи. Несмотря на это, ученые, похоже, никогда не смогут сойтись на какой-то одной точке зрения по поводу эволюции жизни на Земле.
По словам заведующего кафедры биологической эволюции биологического факультета МГУ Алексея Сидорцева, солевой состав океана миллиарды лет назад сильно отличался от нынешнего. "Академик Георгий Заварзин подробно исследовал термальные воды Камчатского края. Да, в них до сих пор сохранились примитивные формы жизни. Но человеческая кровь гораздо ближе по составу к морской воде", - отмечает он.
Сидорцев добавил, что представленное исследование всего лишь еще одна гипотеза, которую нельзя с точностью ни доказать, ни опровергнуть, как и остальные теории о происхождении жизни.
Дополнительные материалы:
0