gh МОДЕЛЬ ЗАРОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ В ПОТОКЕ

В каждое время существовали самые популярные направления исследований. Сейчас научное сообщество с большим энтузиазмом ищет в солнечной системе внеземную жизнь. Но чтобы найти, надо знать, что искать, иными словами, проблема поиска жизни связана с проблемой ее происхождения. На этот счет существуют несколько теорий, но современную науку они не удовлетворяют. Вероятность того, что химические соединения, пусть и очень сложные, вдруг случайно образовали простейшую живую бактериальную клетку, настолько мала, что этот вариант возникновения жизни просто нереален. Поэтому специалисты предлагают другие гипотезы, значительно уменьшающие роль случайности в процессе зарождения жизни. По мнению сотрудников Института биофизики СО РАН С.И.Барцева и В.В.Межевикина, первые предшественники современных клеток были очень просты, а их совершенствование и усложнение происходили постепенно и закономерно с помощью естественного отбора.

Ученые считают, что предшественниками живых клеток были простые автокаталитические системы. Автокатализатор - это соединение, которое ускоряет образование самого себя из другого вещества. Проще всего представить, что автокатализ имел место в потоках. Пусть течет некий поток, в котором растворено вещество А. Встречаясь по пути с автокатализатором Х, вещество А само превращается в Х. Если существует несколько одинаково действующих катализаторов, они конкурируют друг с другом за вещество А. В этом случае начинает действовать отбор, который оставляет только один автокатализатор - тот, который работает быстрее остальных. Впрочем, при определенных скоростях потока и концентрациях растворенного вещества могут сосуществовать несколько однотипных катализаторов. Если же строение автокатализаторов было достаточно сложным, оно могло со временем случайно меняться; это аналог современных мутаций.

По мнению авторов гипотезы, механизм отбора автокатализаторов и автокаталитических систем на потоке и был тем универсальным механизмом, приведшим к возникновению жизни на Земле. Все условия для этого были: и геохимические циклы, служившие источниками химических реагентов, и водные потоки, и разнообразные физико-химические процессы, в результате которых возникали достаточно сложные органические вещества-автокатализаторы.

Большой интерес с этой точки зрения представляют подводные гейзеры, так называемые "черные курильщики", выносящие на поверхность огромные количества сероводорода. Эти гейзеры стали настоящими оазисами жизни на современном океанском дне. Возможно, движущей силой древних геохимических циклов была не солнечная энергия, как принято считать, а тепловая энергия земных недр. Нечто подобное "черным курильщикам" должно существовать на спутнике Юпитера Европе, и тогда там, возможно, есть если не настоящая жизнь, то, по крайней мере, "преджизнь" в виде развитых автокаталитических систем. А если отказаться от постулата о том, что для жизни необходима вода, то и сам Юпитер представляет несомненный интерес в поисках как минимум "преджизни" заведомо неземного направления.

Красноярские биофизики построили свою гипотезу, основываясь на уравнениях реакций автокатализа. Теперь ученые предполагают проверить ее на практике. Для этого надо сконструировать проточный реактор, аналогичный тому, который используют для культивирования микроорганизмов, и подобрать такой режим работы, реагенты и автокатализаторы, чтобы совершенствование и усложнение автокатализаторов и автокаталитических систем происходило за разумное время. Ученые считают, что при правильной постановке эксперимента это возможно.

***