Экология Вероятно, жизнь зародилась на Земле в озерах, образовавшихся благодаря вулканическому конденсату, а вовсе не в океанах, как предполагалось ранее. Современная жизнь на планете более подходит по химическому составу к условиям геотермальных полей, подобных тем, что находятся в Национальном парке Йелоустон, США, чем к условиям примитивного океана, как показал новый анализ. Результаты этих исследований идут вразрез с теорией появления жизни в океанической среде.
Руководитель исследований Армен Мулкиджанян (Armen Mulkidjanian) из Университета Оснабрюк, Германия, предполагает, что жизнь эволюционировала в прохладных внутренних озерах, которые были образованы в результате вулканической деятельности, глубоко в недрах Земли. Позже, жизнь стала распространяться в океаны.
Серьезный интерес ученых к химическому происхождению жизни связан со старой загадкой о том, почему современные клетки содержат такое большое количество калия по отношению к количеству натрия.
"Основной вопрос в том, отражает ли высокое отношение калия-натрия историческую среду, в которой зародилась жизнь, или она прошла более ранний этап эволюции, а может, вместо этого оно отражает важные химические потребности, например, лучшую функциональность определенных клеточных компонентов в среде, богатой калием", - говорят исследователи.
Новые исследования дают возможное объяснение, почему уровень калия и натрия отличается. Ученые считают, что состав неорганических ионов во всех современных клетках совпадает с химическим составом геотермическим конденсатом, а не океанов.
Если этот пар конденсировался в озера, богатые углеродом, азотом, фосфатом и другими "строительными материалами" для жизни, эта среда могла быть начальной точкой для того, чтобы клетки стали эволюционировать в условиях биохимических процессов, сказали исследователи.
Вода в ранних океанах должна была содержать в 40 раз больше натрия, чем калия, помимо других условий, которые были непригодны к зарождению первых клеток. "Мы предполагаем, что пробионты эволюционировали в среде с высоким отношением калия к натрию, а также относительно высокой концентрацией компонентов цинка, марганца и фосфора", - сказал Мулкиджанян.
Если сделать противоположные предположения, сказал он, то это значит, что первые клетки должны были к тому времени иметь сложные мембраны, а также ферменты, чтобы транспортировать и/или блокировать ионы. "Мы думаем, наша теория правдоподобнее с точки зрения физики и геохимии", - сказал Мулкиджанян.
Есть и другие факторы, которые указывают на то, что жизнь с большей вероятностью появилась именно в озерах, например, более низкая концентрация соли. "Аккумуляцию органических компонентов легче представить в бессточных озерах, чем в океане. Геотермически активные области дают больше преимуществ", - говорят ученые.
