Первые примитивные живые клетки могли появиться в водах пресных озер, которые подогревались и насыщались микроэлементами доисторических геотермальных источников. Об этом заявляют российские и американские ученые в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Группа геологов и эволюционных биологов под руководством выходца из России Евгения Кунина из Национального института здоровья в городе Бетесда (США) предложила новый аргумент в пользу альтернативной теории — зарождение жизни в пресноводных озерах, в воду которых поступает пар и горячая вода из геотермальных источников.
В последние годы появилось множество свидетельств того, что активность вулканов и другие геотермальные процессы играли важную роль в зарождении жизни. Так, в феврале 2010 года британские и немецкие геологи предложили новую теорию зарождения жизни, согласно которой первые клетки появились в жерле подводных вулканов и только потом заселили весь Мировой океан.
В октябре 2011 года другая группа ученых нашла свидетельства этому в отложениях древних горных пород в Гренландии. Кунин и его коллеги «перенесли» вулканы с вод «подсоленного» первичного океана в пресноводные озера на тех клочках суши, которые существовали в ранней истории Земли, сравнив химический состав клеток с набором элементов в водах современных геотермальных озер.
В своем исследовании авторы статьи предположили, что первичные клетки должны были развиться в той местности, которая меньше отличалась от них по химическому составу. С этой точки зрения, морская вода не является идеальной средой для развития жизни — концентрации натрия, калия, марганца, цинка и ионов других важнейших биоэлементов в ней значительно отличается от клеточных. Даже самые примитивные микроорганизмы обладают сложной системой особых «насосов», которые препятствуют смешиванию цитоплазмы с морской водой.
Маловероятно, что такие защитные приспособления существовали уже в первых протоклетках. Ученые сравнили химический состав цитоплазмы в клетках множества современных организмов и вывели «средние» концентрации аминокислот, биологически важных металлов и других веществ. Затем они сравнили их с типичным набором микроэлементов в воде современных океанов, предполагаемым составом первичного океана и водой в современных геотермальных озерах.
Оказалось, что вулканические озера были наиболее благоприятной «колыбелью» для зарождения жизни. Как отмечает Кунин и его коллеги, только в их водах сложились достаточно благоприятные условия для формирования структур базовых белков и других важнейших молекул, составляющих основу клетки. По словам ученых, такие озера могли образоваться в результате взаимодействия воды, поступающей на Землю вместе с метеоритами и раскаленными породами на глубине.
Вода во время своего путешествия с поверхности в глубинные слои «собирала» ионы калия, натрия и других важных микроэлементов и возвращалась с ними в виде геотермального пара, который оседал в озера. Как считают геологи, такие условия могли стабильно существовать в течение многих миллионов лет, что дало жизни большой шанс на появление. Выводы ученых подтверждаются тем, что схожий химический состав характерен для вод геотермальных источников в окрестностях вулкана Мутновский на Камчатке.
Как известно, большинство геологов и эволюционных биологов считают, что жизнь на Земле в современном ее виде зародилась в водах первичного океана, покрывавшего практически всю поверхность планеты. Считается, что этот океан был густой бульон из аминокислот и других «кирпичиков жизни», из которых появились первые живые клетки.
Решта новин