До появления жизни на нашей планете окружающая среда содержала большое количество химических элементов, которые взаимодействовали друг с другом очень хаотично. Ученые из Токийского технологического института и Национального университета Малайзии выяснили почему химические соединения до зарождения жизни были сложнее, чем считалось раньше.

Землю населяют клеточные формы жизни. Клетки — это сложные структуры, которые состоят из множества химических компонентов, включая белки и нуклеиновые кислоты. Все эти компоненты нужны клеткам чтобы жить, расти и развиваться. Клетки взаимодействуют с окружающей средой, обмениваются друг с другом пищей и отходами. Но что было на нашей планете до их появления?

Химия — основа жизни на Земле?

Сегодня ученые пришли к выводу, что до появления жизни на Земле, существовало большое количество самых разнообразных молекул. Они появились вместе с простыми органическими веществами и сильно отличались от всего, что ученые разглядывают в микроскопах сегодня. Эволюция началась с простой химии, но постепенно все процессы становились все более сложными. Так появились известные нам структуры и клетки.

Ученые узнали, что если простые гидроксикислоты — например молочную кислоту высушить, а потом снова разбавить водой, то эта кислота превратится в гелевые микрокапли. То есть заглянув в микроскоп и изучив химические реакции, ученые обнаружили, что эти крошечные химические компоненты превращаются в гель.

Сами по себе, без какой-либо помощи со стороны, химические элементы собираются в микроскопические гелевые капельки как только на них повторно попадает вода. А после таких удивительных процессов, микрокапли образуют простые клеточные структуры.

Вот такая занимательная химия привела к образованию нового типа клеточных компонентов, с уже знакомыми ученым кислотами и белками. Примечательно и то, что эти процессы происходили как на древнейших побережьях Земли, так и в высыхающих лужах.

Что нужно для создания жизни?

В отличие от большинства современных клеток, эти микрокапли легко соединяются друг с другом, собирают информацию и превращаются в нечто новое. А одними из важнейших функций клеток, как известно, являются сбор питательных веществ и защита генетической информации, которая в них содержится. Именно поэтому биологи полагают, что эти первобытные микрокомпоненты были очень важны для зарождения жизни.

Для ученых это исследование оказалось довольно трудным, ведь им пришлось искать новые методы исследования и определять свойства, функции и характеристики гелевых микрокапель. Никто не делал ничего подобного.

Раньше ученые искали молекулы и элементы, которые могли появиться из-за воздействия окружающей среды. По мнению специалистов, именно такие молекулы и элементы могли привести к появлению первых клеток. Правда, никто не мог понять, как это происходило.

Над исследованием работали ученые из разных стран и областей науки. В команду вошли биохимики, химики, геологи и даже материаловеды. Теперь, после определения первобытного состава клетки, ученым предстоит понять способны ли эти микрокапли на выполнение таких важных функций как поддержание жизнедеятельности клетки.

Однако, высока вероятность того, что до появления гелевых микрокапель существовало что-то еще. Но несмотря на подобные предположения, ученые не сомневаются в том, что элементы, составляющие микрокапли и сами микрокапли активно участвовали в создании первых сложных биохимических процессов на Земле.

Авторы исследования надеются, что в будущем их открытие поможет в поисках внеземной жизни и заодно поспособствует появлению новых медицинских разработок.