Американские исследователи предложили решение, которое объясняет формирование первых живых клеток из протобульона с необходимыми компонентами. Исследователи показали, как дождевая вода могла создать сетчатую стену вокруг протоклеток 3,8 млрд лет назад. Этот процесс стал критическим шагом в переходе от РНК к бактериям, растениям и животным.
Исследование рассматривает «коацерватные капли» — естественные сгустки, которые образуются в концентрированных растворах белков, жиров и РНК. Эти капли давно рассматривали в качестве кандидатов на роль протоклеток. Но была проблема: эти капли слишком быстро обмениваются информацией, поэтому любая мутация РНК практически мгновенно распространяется по всему раствору. Не будет никакой дифференциации и никакой конкуренции — то есть никакой эволюции.
В исследовании ученые показали, что замедлить обмен можно, если поместить коацерватные капли в дистиллированную воду. Это замедляет скорость обмена РНК между каплями — с нескольких минут до нескольких дней. Этого достаточно для мутации, конкуренции и эволюции — создания разных вариантов протоклеток, которые могут конкурировать друг с другом.
Исследователи предположили, что нужную среду в истории Земли могли создать осадки. Поскольку дождевая вода отличается от лабораторного дистиллята, исследователи провели дополнительные эксперименты. Они собрали реальные осадки в Хьюстоне, а также воссоздали кислотные дожди, которые могли выпадать в условиях ранней Земли.
Анализ показал, что в обоих случаях добавление осадков в коацерват приводит к замедлению скорости обмена мутациями между молекулами. Образовались сетчатые стенки, создающие условия, которые могли бы привести к возникновению жизни.
Читать далее:
Квантовый мир оказался еще более странным: как новое явление меняет физику
«Ртутная бомба» несется реками Арктики и угрожает миллионам людей
Нейросеть для создания видео теперь бесплатная: на что она способна
Иллюстрация на обложке: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / Peter Allen, Second Bay Studios