Обязательная жизнь: Цветущие шансы
Происхождение жизни — и где-нибудь далеко в космосе, и когда-то давно у нас на Земле — во все времена было для человечества одним из самых важных и интересных вопросов. И хотя сегодня мы благодаря науке знаем об этом больше, чем когда-либо, ключевой этап этого процесса во многом остается тайной.
Речь идет об абиотической эволюции, изменении молекул и молекулярных комплексов, которые обеспечили переход от обычной органики к первым «прототипам» сложных живых организмов. Новый свет на эту интереснейшую проблему проливает исследование американского профессора Эрика Смита (Eric Smith) и его коллеги Рожье Браакмана (Rogier Braakman).
Авторы отмечают, что ключевой способностью жизни на Земле является способность фиксировать углерод — получать его из внешней среды и использовать в метаболизме, растя и размножаясь. Гибкие возможности атомов углерода образовывать друг с другом сложные связи и структуры обеспечивают организму возможность не только сохраняться, но и изменяться, адаптируясь под условия среды. С этого момента уже вступают в действие законы естественного отбора.
Но прежде понадобится научиться массе сложных вещей. Углекислый газ — основной источник доступного углерода — является весьма стабильной и, как следствие, инертной молекулой. Межатомные связи в его молекулах разбить не так-то просто, а любые химические пути, которые могут привести от СО2 к полноценным органическим и биологическим молекулам, должны проходить через ряд неустойчивых промежуточных соединений. Некоторые этапы этого процесса идут сами собой, другие требуют особых условий — в современных живых организмах их эффективность обеспечивают катализаторы.
Ученые отмечают, что эти сложные, нуждающиеся во «внешней поддержке» этапы фиксации углерода удивительно консервативны — то есть практически не отличаются даже у самых отдаленных живых организмов. Это позволяет рассматривать их, как своего рода химические рамки, в которых может действовать живая система — и разворачиваться все пышное дерево жизни.
Вместе с тем Браакман и Смит рассматривают вопрос о вероятности возникновения жизни — и решают, что это было более чем вероятно. Метаболизм можно рассматривать, как аттрактор, состояние, к которому стремится динамическая система, направляемая собственными законами.
С не меньшей уверенностью авторы отвечают и на вопрос о возможности повторения этого где-либо еще помимо Земли. Каменистые планеты с ядром, близким к нашему по составу, вулканически и тектонически активные, насыщенные влагой — в подходящих условиях жизнь, по мнению ученых, появляется почти неизбежно.
По пресс-релизу Santa Fe Institute